Автоматическое управление электроприводом деревообрабатывающих станков и линий

Энергоносителем в этом приводе является электрический ток, посредством которого обеспечиваются передача энергии и преобразование ее в механическую энергию выходного звена электродвигателя, передавшие через те или иные передаточные механизмы исполнительным звеньям манипулятора.

Основные достоинства электроприводов:

-доступность энергоносителя;

-компактная конструкция двигателя;

-высокое быстродействие;

-равномерность вращения;

-высокий крутящий момент на максимальной скорости;

-высокий КПД:

-простота монтажа и наладки, а так же эксплуатации и обслуживания;

-низкий уровень шума и вибраций;

-достаточно высокие показатели надежности;

-взаимозаменяемость двигателей;

-высокая точность.

К недостаткам можно отнести:

-сравнительно высокие обороты двигателей требуют применения сложных передаточных механизмов;

-ограниченное использование во взрывоопасных средах;

-недостаточно высокие показатели удельной мощности;

-инерционность, вызывающую необходимость введения устройств фиксации звеньев;

-наличие щеток в коллекторных двигателях постоянного тока.

По уровню автоматизации различают электроприводы: неавтоматизированный с ручным управлением, автоматизированный с автоматическим регулированием параметров; автоматический, управляемый полностью от автоматического устройства.

Структурная схема взаимодействия составных частей следящего электропривода показана на рисунке 1.

В этом приводе можно выделить три основные составные части:

-механическая часть МЧ, включающая манипуляционную систему МС, передаточный механизм ПМ и ротор электродвигателя РД;

-электродвигательное устройство ЭД, предназначенное для преобразования электрической энергии в механическую и представленное на схеме двумя элементами: электромеханическим преобразователем ЭМП и ротором электродвигателя РД.

-система управления СУ, состоящая из силовой преобразовательной части П, управляющего устройства У и датчиков обратной связи – электрических ДОСЭ и механических ДОС М1 и ДОС М2. Преобразователь П предназначен для питания электродвигателя и формирования управляющих сигналов; устройство У управляющее преобразователем П, получает командные сигналы от задающего устройства ЗУ.

На рисунке 2 представлена функциональная схема электропривода. Эта схема представляет собой аналого-цифровую систему автоматического управления. В ней сочетаются преимущества комбинированной аналоговой системы, работающей по принципу трехконтурной системы подчиненного регулирования, с достоинствами цифровой системы.

Из рисунка видно, первый контур регулирования образован двигателем М с преобразователем ПР и регулятором тока РТ. Во второй контур регулирования входят: датчик скорости ДС и регулятор скорости РС. В третий контур дополнительно входят датчик угла ДУ и цифровой регулятор положения ЦРП.

1.4 Продукт

В процессах выработки пиленой продукции необходимо обеспечить рациональное использование не только пиловочного сырья, но и оборудования, а также труда рабочих. Теоретические основы решения последних задач излагаются в теории гармонизации производственных процессов (теории производственных потоков). Без знания этих основ решать инженерные задачи в технологии пиломатериалов невозможно.

Производственным процессом называется совокупность операций, которые выполняются в необходимой последовательности, определенными средствами труда над предметами труда до превращения их в готовую продукцию. В производственных процессах можно выделить две группы операций: группу основных операций и группу вспомогательных операций. К основным операциям производственного процесса относятся те операции, в которых предмет труда претерпевает размерные или качественные изменения. Такие операции называются технологическими. Производство организуется для выполнения основных операций. Проведением этих операций в определенной последовательности производятся необходимые изменения с предметами труда и получается продукт труда. В этом основная цель производства.

Вспомогательными считаются такие операции, в которых предмет труда не претерпевает никаких изменений. Однако без этих операций в производстве нельзя обойтись. Примером таких операций может быть транспортировка предметов труда. К вспомогательным операциям относятся операции по укладке предметов, их учету, контроль качества и т. п.

В производственном процессе основная группа операций составляет технологический процесс. Все производственные процессы подразделяются на четыре группы:

1-я группа – линейные процессы – предметы труда не расчленяются и не сочленяются на рабочих местах, но претерпевают изменения в форме, размерах, качестве; например, изготовление из лыжных заготовок массивных лыж;

2-я группа–расчленяющиеся процессы – предметы труда разделяются на части; например, раскрой бревен на доски;

3-я группа – сочленяющиеся процессы – готовые изделия представляют собой результат последовательного соединения различного однородного или разнородного исходного материала; например, сборка мебели в мебельном производстве;

4-я группа – смешанные процессы – готовая продукция получается как результат расчленения исходных материалов на части, линейной их обработки и соединения отдельных частей в изделия; например, процессы мебельного производства, где материалы раскраиваются (расчленяющиеся процессы), проходят машинную обработку (линейные процессы), а затем собираются в узлы и изделия (сочленяющиеся процессы).

Во всех этих процессах любые последовательно выполняемые операции на рабочих местах называются смежными. В линейных процессах к ним относится любая пара последовательно выполняемых операций; в сочленяющихся процессах сборочная операция может иметь несколько смежных предшествующих ей операций, выполняемых с деталями, входящими в сборку; в расчленяющихся процессах – одна операция может иметь несколько смежных последующих операций, например при раскрое бревен на брусья и доски, направляемые для последующей обработки на рабочие места.

Каждый предмет труда проходит все операции производственного процесса, осуществляемые на рабочих местах. Движение многих однородных или неоднородных предметов труда в производственном процессе образует производственный поток. Руслом производственного потока принято называть размещенные в производстве рабочие места. Понятие о производственном потоке не следует смешивать с понятием производственного процесса.

Производственный процесс – совокупность операций, выполняемых в определенной последовательности, а производственный поток – это движение предметов труда в производственном процессе во времени и пространстве.

Один и тот же производственный процесс может быть выполнен при различной организации движения в нем обрабатываемых предметов труда во времени и пространстве. Состав и количество обрабатываемых предметов в производственных потоках разных типов производства различны:

в единичном производстве через одно и то же оборудование (рабочие места) в производственных потоках обычно пропускаются разные предметы единицами или небольшими партиями; поэтому состав предметов труда в таких потоках неоднороден;

в серийном производстве через один и тот же состав оборудования (русло потока) периодически пропускаются разные предметы труда партиями, а поэтому предметы труда в производственных потоках попеременно неоднородны;

при массовом производстве в потоках могут пропускаться однородные предметы труда неопределенно длительное время. Движение обрабатываемых предметов во времени и пространстве в смежных операциях процесса, выполняемых на рабочих местах, может быть непрерывным или прерывным. Под непрерывным движением обрабатываемых предметов в смежных операциях процесса понимается переход каждого из них после его обработки из одной операции в другую без всякого пролеживания (ожидания обработки) между рабочими местами, где выполняются эти операции.

Под прерывным движением обрабатываемых предметов в смежных операциях процесса понимается переход каждого из них после обработки в одной операции на другую с пролеживанием (ожиданием обработки) между рабочими местами, где выполняются эти операции.

Понятие непрерывности или прерывности в данном случае относится к обрабатываемым предметам, определяющим характер движения между операциями процесса, но не к рабочим местам, выполняющим эти операции.

Основная задача управления производством состоит в гармонизации движения обрабатываемых предметов на рабочих местах, где осуществляются операции производственного процесса, обеспечение их согласованной и бесперебойной работы.

Основы теории гармонизации движения обрабатываемых предметов на рабочих местах позволяют решать эту задачу применительно к разным условиям производства.

лесопильный автоматический управление деревообрабатывающий

1.4.1 Пиломатериалы

В 1983 г. в нашей стране было произведено, по данным ЦСУ, более 97 млн. м³ пиломатериалов. В зависимости от области применения различают пиломатериалы внутрисоюзного потребления и пиломатериалы, поставляемые на экспорт. Пиломатериалы внутрисоюзного потребления делятся на пиломатериалы общего назначения и специальные (авиационные, резонансные).

Пиломатериалы общего назначения, изготовляемые из древесины хвойных и лиственных пород (далее для краткости – хвойные пиломатериалы и лиственные пиломатериалы), соответствуют техническим условиям, которые регламентированы ГОСТ8486 –66 (а также ГОСТ 24454 – 80) и ГОСТ2695 – 83. Преимущественно выпускают хвойные пиломатериалы.

По форме и размерам поперечного сечения пиломатериалы делят на доски – если ширина вдвое больше толщины, бруски – если ширина меньше двойной толщины и брусья (у хвойных пиломатериалов)– если ширина и толщина более 100мм. По числу пропиленных сторон брусья могут быть двухкантными, трехкантными и четырехбитными.

В пиломатериалах продольную широкую сторону называют пластью, узкую – кромкой, а линию пересечения пласти и кромки – ребром. По современной терминологии (ГОСТ 18288–77)пласть пиломатериала, обращенная к периферии бревна, называется наружной (старое название – лицевая), а к сердцевине бревна – внутренней. У необрезных пиломатериаловпласти пропилены, а кромки не пропилены. У обрезных пиломатериалов пропилены все четыре стороны, или же на кромках в допустимых размерах сохранилась часть поверхности бревна – обзол. Как указывалось ранее (глава 7), обзол может быть тупым или острым. Кроме того, пиломатериалы делятся на разновидности по направлению годичных слоев на торцах и месту выпиловки из бревна.

Хвойные пиломатериалы, согласно ГОСТ 24454–80, вырабатывают 16 размеров по толщине. Доски могут быть толщиной-16, 19, 22, 25 и 32 мм, доски и бруски 40, 44, 50, 60, 75, 100 мм, брусья–120, 150, 175, 200 и 250 мм. У лиственных пиломатериалов стандартизовано 12 толщин: с 19 по 40 мм, как у хвойных, затем 45, 50 мм и далее по 100 мм с градацией 10 мм. Пиломатериалы толщиной до 32 мм включительно называют тонкими, а больших размеров – толстыми.

Ширина обрезных хвойных пиломатериалов находится в диапазоне 75–275 мм. Из различных сочетаний толщины и ширины пиломатериалов образуется размерная сетка, включающая стандартизованные сечения пиломатериалов. Всего таких сечений 106, из них 72 сечения для досок, 15 – для брусков и 19 – для брусьев. Кроме того, для экспорта, платформ грузовых автомобилей, брусьев нефтяных вышек и мостовых брусьев стандартизовано еще 17 сечений. Для авто- и вагоностроения пиломатериалы изготовляются шириной 110 и 130 мм.

У хвойных необрезных пиломатериалов ширина узкой пласти должна быть не менее 50 или 60 мм при толщине от 16 до 50 и от 50 до 100 мм соответственно; не менее 0,6 толщины у брусьев толщиной от 100 до 300 мм. Такие же требования к ширине и для обрезных пиломатериалов с непараллельными кромками, только у брусьев ширина в узком конце должна быть не менее 0,7 толщины.

У лиственных обрезных пиломатериалов ширина может быть от 60 до ПО мм с градацией 10 мм, а также 130, 150, 180 и 200 мм. Необрезные и односторонне обрезные лиственные пиломатериалы имеют ширину 50 мм и более с градацией 10 мм. Ширина узкой пласти в необрезных пиломатериалах не должна быть менее 40 мм.

Ширину необрезных и односторонне обрезных пиломатериалов определяют как полусумму ширин двух пластей, измеренных посередине длины сортимента, округляя результат до 10 мм. Номинальные размеры пиломатериалов по толщине и ширине даны для древесины влажностью 20%. При влажности более или менее 20% фактические размеры должны быть установлены с учетом величины усушки согласно ГОСТ 6782.1–75 (для хвойных пород) и ГОСТ 6782.2–75 (для лиственных пород).

Пиломатериалы хвойных пород изготовляют длиной от 1 до 6,5 м с градацией 0,25 м, для тары от 0,5 м с градацией 0,1 м, а для экспорта от 0,9 до 6,3 м с градацией 0,3 м. Среди лиственных пиломатериалов можно выделить: короткие, длиной от 0,5 до 0,9 м; средние – от 1 до 1,9 м; длинные – от 2 до 6,5 м. Из древесины твердых лиственных пород короткие, средние и длинные пиломатериалы изготовляют с градацией 0,1 м. Из древесины мягких лиственных пород и березы короткие и средние пиломатериалы изготовляют с градацией 0,1 м, а длинные– 0,25 м.

Предельные отклонения от установленных размеров пиломатериалов не должны превышать, мм: по длине +50 и –25; по толщине для тонких ±1, а для толстых ±2 (у хвойных брусьев ±3); по ширине обрезных ±2 или ±3, если ширина пиломатериалов соответственно меньше или больше 100 мм.

В зависимости от качества древесины для хвойных пиломатериалов– досок и брусков установлено пять сортов: отборный (О), 1, 2, 3, 4-й, а для брусьев – четыре сорта (нет отборного). У лиственных пиломатериалов установлено три сорта, 1, 2 и 3-й.

Основным сортообразующим пороком в пиломатериалах являются сучки. В зависимости от сорта установлены различные нормы допуска сучков. Так, здоровые, сросшиеся сучки у хвойных пиломатериалов шириной более 100 м отборного сорта допускаются размером не более 20 мм в количестве не более 2 шт. на каждом метровом участке длины; у пиломатериалов 1-го сорта – размером не более ^lU ширины пласти в количестве не более 3 шт.; 2-го сорта – не более четырех сучков размером не свыше '/з ширины пласти; 3-го сорта – тоже не более четырех сучков, но размер их может достигать 7г ширины пласти; у пиломатериалов 4-го сорта эти сучки допускаются без ограничения.

Кроме сучков, на сортность пиломатериалов оказывают влияние трещины, пороки строения древесины, грибные поражения, повреждения насекомыми, покоробленности, дефекты обработки. Нормы допускаемых пороков указаны в ГОСТ 8466–66 с изменениями и ГОСТ 2695–83.

К пиломатериалам, предназначенным для обшивки судов, настила палуб, предъявляются дополнительные требования в отношении содержания ядра и заболони, расположения годичных слоев и т. д.

Получает развитие производство конструкционных пиломатериалов с контролируемой прочностью и жесткостью. Согласно ТУ 13-722–83 «Доски конструкционные» эти пиломатериалы должны изготовляться из древесины сосны, ели, пихты, лиственницы, березы и осины. Размеры досок должны соответствовать требованиям ГОСТ 24454–80. Доски изготовляют двух сортов – К24 и К19. Число, входящее в обозначение сорта, соответствует значению (в МПа) нормативного сопротивления изгибу при нагружении на кромку. Кроме того, для обоих сортов установлены нормативные сопротивления изгибу на пласть, продольному сжатию, растяжению и скалыванию, а также нормативный модуль упругости при влажности 12±2%. Для досок, используемых в строительстве, допускается нормировать в зависимости от особенностей конструкции любой из перечисленных показателей, а для досок, применяемых в авто- и вагоностроении,– только сопротивление изгибу при нагружении на пласть.

Нормативные показатели должны быть обеспечены сплошным визуальным или измерительным контролем досок. Визуальный контроль основан на определении в худшем участке длиной равной двум ширинам доски относительных совокупных размеров z_K сучков прикромочной зоны (0,25 ширины доски) и 2_П сучков, выходящих на обе пласти. В ТУ приведены допустимые значения z_K и z_n для обоих сортов досок из древесины сосны и ели, разных регионов произрастания.

Сортирующую машину, которая измеряет усилие реакции или прогиб, настраивают, используя приведенные в ТУ нормы модуля упругости, обеспечивающие требуемые показатели сопротивления изгибу, сжатию, растяжению. При отсутствии таких норм границы регулирования показателей жесткости определяют, применяя согласно ГОСТ 21554.3–82 уравнения регрессии между пределом прочности и модулем упругости.

С целью повышения точности сортировки можно применить комбинированный измерительно-визуальный метод контроля. В указанном ТУ приведены также нормы допуска отклонений формы и шероховатости поверхности, а также пороков (гнили, червоточины, трещин, прорости), характеризующих состояние древесины. Влажность конструкционных досок должна быть не более 22%.

В основе действующего с 1982 г. прейскуранта оптовых цен на пилопродукцию, так же как на круглые лесоматериалы, лежат ценностные коэффициенты. Здесь за единицу принят коэффициент для хвойных пиломатериалов, предназначенных для внутрисоюзного потребления, самого распространенного 3-го сорта, обрезных, длиной 2–6,5 м толщиной 25–32 мм. Хвойные пиломатериалы отборного сорта имеют коэффициент 2; 1-го–1,6; 2-го–1,3; 4-го – 0,7. Необрезные пиломатериалы тех же сортов имеют коэффициенты равные 0,65 от приведенных выше значений. Пиломатериалы из лиственницы имеют коэффициенты в 1,2 раза большие, чем пиломатериалы остальных хвойных пород (сосны, ели, пихты, кедра). Короткие доски (длиной менее 2 м) стоят в 2–3 раза дешевле длинных.

У пиломатериалов из лиственных пород ценностные коэффициенты существенно зависят от породы. Для пиломатериалов из мягких лиственных пород коэффициенты ниже на 15–20%, из березы – ниже на 10%, а из твердых лиственных пород – выше в 2–3 раза. Необрезные пиломатериалы имеют коэффициенты на 20% ниже, чем обрезные. Короткие лиственные доски стоят в 2–5 раза дешевле длинных.

Для хвойных и лиственных пиломатериалов установлены различные цены в зависимости от их толщины, и толстые доски дешевле тонких. Кроме того, у хвойных пиломатериалов влияет на цену ширина; доски шириной более 180 мм стоят на 10% дороже.

Правила приемки, контроля, маркировки и транспортирования пиломатериалов изложены в ГОСТ 6564–79. Объем каждой штуки пиломатериала определяют по номинальным размерам длины, ширины и толщины, не учитывая припуски на усушку и допускаемые отклонения размеров. Для определения объемов используют таблицы, приведенные в ГОСТ 5306–83. Правила атмосферной сушки и хранения пиломатериалов хвойных и твердых лиственных пород установлены ГОСТ 3808.1–80 и ГОСТ 7319–80; методы поверхностной антисептической обработки пиломатериалов хвойных пород с целью защиты их от синевы и плесени регламентируются ГОСТ 10950–78.

В последнее время все шире развивается транспортирование пиломатериалов в пакетах. В пакет укладываются пиломатериалы одной породы, толщины, сорта и не более четырех смежных длин (для экспортных пиломатериалов – одной длины). Пакеты состоят из стоп, отделенных прокладками. В свою очередь, пакеты входят в состав более крупных складочных, грузовых и транспортных единиц блок-пакетов. Размеры пакетов и блок-пакетов установлены ГОСТ 16369–80, а правила формирования, упаковки, маркировки, транспортирования и хранения – ГОСТ19041–73.

Авиационные пиломатериалы изготовляются из соответствующих кряжей хвойных и лиственных пород и предназначаются для выработки заготовок и деталей, применяемых в самолетостроении, вертолетостроении, производстве авиационных винтов и лыж. Из авиационной зоны кряжей, древесина которой обладает высокими удельными характеристиками прочности, выпиливают доски и бруски. Эти пиломатериалы должны удовлетворять требованиям, изложенным в ГОСТ 968–68.

Обапол – это крайняя часть бревна, остающаяся при распиловке досок, прирезанная по длине и предназначенная для крепления горных выработок. Обапол может быть двух видов: горбыльный с непропиленной наружной поверхностьюи дощатыйс пропиленной более чем на половину длины наружной поверхностью. Обапол изготовляется из древесины хвойных пород; он должен быть окорен, опилен с торцов и очищен от сучьев вровень с наружной поверхностью. Длина обапола находится в пределах от 0,8 до 2,75 м, толщина в вершинном конце от 16 до 35 мм, а ширина от 90 до 200 мм. Более подробно размеры обапола, требования к его качеству, правила обмера (объем измеряют в складочной мере), упаковки и другие вопросы изложены в ГОСТ 5780–77.

Экспортные пиломатериалы производятся в значительных количествах. Наши пиломатериалы отличаются высоким качеством и пользуются большим спросом на внешних рынках. Для экспорта преимущественно в капиталистические страны Европы и Азии пиломатериалы «северной сортировки» вырабатывают согласно ГОСТ 26002–83. В эти страны поставляется более половины общего объема экспортных пиломатериалов. Значительно меньше пиломатериалов идет на средиземноморский и южный рынок; эти пиломатериалы «черноморской сортировки» вырабатывают согласно требованиям ГОСТ 9302–83 Э. В социалистические страны пиломатериалы изготовляются по внутрисоюзному ГОСТ 8486–66.

Экспортные пиломатериалы северной сортировки, поставляемые через беломорские, дальневосточные, Ленинградский и Игарский порты, вырабатывают из хвойных пород, главным образом из сосны и ели, а также пихты, лиственницы и кедра. Пиломатериалы подразделяют: по толщине – на тонкие (от 16 до 22 мм), средние (от 25 до 44 мм) и толстые (от 50 до 100 мм); по ширине – на узкие (от 75 до 125 мм) и широкие (150 мм и выше); по длине – на короткие (от 0,45 до 2,40 м) и длинные (от 2,7 до 6,3 м). Сетка сечений установлена в соответствии с ГОСТ 24454–80. Размеры пиломатериалов по длине следующие: от 1,5 м и более с градацией 0,3 м и от 0,45 до 1,35 с градацией 0,15 м.

Номинальные размеры экспортных пиломатериалов относятся к влажности равной 20%. По качеству древесины и ее обработке установлено пять сортов. Обычно пиломатериалы сортируют на три группы, бессортные (включающие 1, 2 и 3-й сорта) и порознь пиломатериалы 4-го и 5-го сорта. Весьма жесткие требования к качеству древесины пиломатериалов каждого сорта установлены в ГОСТ 26002–83. Основные сортообразующие пороки – сучки, гнили, синева, а также обзол. Предусматривается сортировка пиломатериалов по породам. При этом среди еловых пиломатериалов допускается не более 15% пихтовых. Поставка пиломатериалов осуществляется по согласованным с потребителем спецификациям – стокнотам. Экспортные пиломатериалы должны пройти атмосферную или камерную низкотемпературную сушку до транспортной влажности. Перед атмосферной сушкой летом пиломатериалы подвергаются антисептированию.

1.4.2 Заготовки

В виде товарной продукции выпускаются заготовки общего и специального назначения.

Заготовки общего назначения хвойных и лиственных пород изготовляются согласно требованиям ГОСТ 9585–61 и ГОСТ 7897–83. Они предназначены для изготовления деталей, применяемых в строительстве, вагоно-, авто-, судо-, обозо- и сельхозмашиностроении, производстве мебели, паркета. По виду обработки заготовки различаются на пиленые, полученные путем пиления, и калиброванные, простроганные (профрезерованные) после пиления для придания точных размеров по толщине и ширине. Кроме того, выпускаются клееные заготовки, изготовленные из нескольких более мелких заготовок склеиванием их по длине, ширине или толщине. Такие заготовки по существу представляют композиционные материалы.

Сетки поперечных сечений заготовок приближены к соответствующим размерным сеткам пиломатериалов. У хвойных заготовок в отличие от пиломатериалов предусмотрены толщины 7, 10 и 13 мм; наибольшая толщина заготовок 100 мм, а ширина 200 мм. Всего установлено 138 номинальных сечений. У лиственных заготовок наименьшая толщина 19 мм, а ширина 40 мм; наибольшая толщина заготовок 70 мм, а ширина 150 мм. Всего установлено 89 номинальных сечений. Дополнительно регламентирована ширина заготовок для производства штучного паркета от 40 до 100 мм с градацией 5 мм. По размерам поперечного сечения различают заготовки тонкие (толщина до 32 мм включительно) и толстые. Кроме того, выделяют досковые – шириной более двойной толщины и брусковые – шириной менее двойной толщины.

Длина заготовки установлена от 0,3 м (у хвойных – от 0,5 м) до 1 м с градацией 50 мм, а свыше 1 м с градацией 100 мм. Хвойные заготовки для изготовления паркетных покрытий и лиственные заготовки для штучного паркета имеют размеры по длине, отличающиеся от размеров для остальных заготовок. Номинальные размеры заготовок по длине и ширине установлены для древесины влажностью 20% (у хвойных 15%). При большей или меньшей влажности древесины фактические размеры заготовок устанавливают согласно ГОСТ 6782.1–75 или ГОСТ 6782.2–75.

По качеству древесины и обработки хвойные заготовки делятся на четыре группы: 1, 2, 3 и 4-я, а лиственные – на три сорта; 1, 2, 3-й. Нормы допускаемых пороков и дефектов обработки для каждой группы или сорта установлены в ГОСТ 9685–61 и ГОСТ 7897–83.

Правила приемки, маркировки, упаковки, транспортирования и хранения заготовок приведены в соответствующих стандартах, которые были указаны при рассмотрении пиломатериалов.

Заготовки специального назначения подразделяются: на заготовки авиационные хвойных (ГОСТ 2646–71) и лиственных пород (ГОСТ 2996–79); заготовки для лыж (ГОСТ 16424–83); лыжные заготовки (ГОСТ 48–76); заготовки деревянные резонансные для музыкальных инструментов (ГОСТ 6900–83); заготовки для весел (ГОСТ 12457–77); деревянных деталей колес конных повозок (ГОСТ 2800–83); бруски для ткацких челноков (ГОСТ 12131–76); шпуль и катушек (ГОСТ 13520–76); каблуков (ГОСТ 6251–76); секторы для обувных колодок (ГОСТ 6241–76).

Заготовки лыжные предназначаются для производства гоночных, спортивно-беговых, подростковых, туристских, лесных и детских лыж. Заготовки многослойных лыж имеют толщину от 16 до 28 мм, а массивных лыж – от 22 до 32 мм. Ширина заготовок от 45 до 125 мм, длина от 1000 до 2400 мм. Их вырабатывают из древесины березы, ясеня, клена и ильма, также из бука (для детских лыж) и частично осины, липы, ольхи. По качеству древесины заготовки могут быть двух сортов. В числе ограничиваемых пороков: сучки, грибные поражения, пороки строения, трещины, покоробленность. Предъявляются дополнительные требования к расположению годичных слоев в заготовках для скользящей поверхности различных видов лыж.

Заготовки резонансные предназначаются для изготовления дек клавишных, щипковых и смычковых инструментов. Вырабатывают заготовки из древесины ели и пихты кавказской и, по особому соглашению, из кедра сибирского. В зависимости; от назначения в ГОСТ 6900–63 установлены различные размеры заготовок. Длина их может быть от 280 до 2700 мм, ширина от 30 мм и более, а толщина в пределах от 4 до 53 мм. Заготовки должны быть радиальной распиловки. К заготовкам для клавишных, щипковых и смычковых инструментов предъявляются дифференцированные требования в отношении показателей макроструктуры и пороков древесины.

1.4.3 Пиленые детали

К пиленым деталям относят шпалы и переводные брусья железных дорог, планки для снегозадерживающих щитов и др. Рассмотрим основные характеристики шпал и переводных брусьев, на изготовление которых ежегодно расходуется 10 млн. м³ крупномерной древесины.

Шпалы для железных дорог широкой колеи. В зависимости от назначения шпалы могут быть трех типов: I–для главных путей, II – для станционных и подъездных путей и III–для малодеятельных подъездных путей промышленных предприятий. Шпалы также подразделяются на необрезные, пропиленные только с двух противоположных сторон, и обрезные, пропиленные со всех четырех сторон. Согласно ГОСТ 78–65 шпалы I типа имеют толщину 180 мм, ширину верхней пласти 165 мм, а нижней – 250 мм, шпалы II и III типов имеют несколько меньшую толщину соответственно: 160 и 150 мм. Ширина верхней пласти у них равна толщине, а нижняя имеет размер 230 мм. Длина шпал для принятой в нашей стране ширины колеи в 1524 мм обычно составляет 2750 мм. Однако для особо грузонапряженных участков по специальным заказам изготовляют шпалы длиной 2800 мм, а для участков, где укладывается совмещенный путь с различной шириной колеи,– длиной 3000 мм.

Допускаются отклонения от установленных размеров по длине ±20 мм, по толщине ±5 мм; по ширине верхней пласти – 10 мм до ширины нижней пласти; по ширине нижней пласти – 5 мм и +20 мм. В стандарте указаны также допустимые отклонения в высоте пропиленных боковых сторон у обрезных шпал. Для изготовления шпал используются кряжи указанных в гл. 11 пород. Влажность древесины может быть любой, однако если она выше 22%, по толщине и ширине шпал должны быть предусмотрены припуски к номинальным размерам на усушку согласно ГОСТ 6782.1–75 или 6782.2–75.

В шпалах ограничен допуск пороков, влияющих на прочность древесины. По качеству различают шпалы 1-го и 2-го сорта. Особое внимание уделяется качеству древесины у шпал в местах расположения подрельсовых подкладок. Так, здоровые сросшиеся сучки в этих местах у шпал 1-го сорта должны бытьразмером не более 40 мм, а у шпал 2-го сорта – не более 60 мм. На остальных поверхностях сучки указанной разновидности допускаются больших размеров. Табачные сучки совсем не допускаются у шпал 1-го сорта, а у шпал 2-го сорта их может быть не более 3 шт. размером не более 25 мм, при условии, что эти сучки не находятся в месте расположения подкладок.

Вне зависимости от сорта шпал не допускаются: гнили – ядровые и мягкая заболонная, двойная сердцевина, одновременно метиковые и морозные трещины. Стандартом установлены определенные ограничения в допуске грибных ядровых пятен и полос, твердой заболонной гнили, ложного ядра, червоточины глубокой, трещин, наклона волокон, прорости и механических повреждений. Непропиленные поверхности шпал и обзольные участки обрезных шпал должны быть очищены от коры и луба. Шпалы учитываются в штуках; хранятся они в штабелях на прокладках или с перекрещивающимися рядами. Перед укладкой в путь шпалы пропитывают масляными антисептиками.

Шпалы для железных дорог узкой колеи такой же формы, как для широкой колеи, но меньших размеров. Согласно ГОСТ 8993–75 они изготовляются трех типов: I, II и III и могут быть обрезными и необрезными. У шпал I типа толщина и ширина верхней пласти 140 мм, ширина нижней пласти 230 мм. У шпал III типа толщина 130 мм, ширина верхней пласти 100 мм, а нижней–190 мм. Длина шпал для колеи 600 мм равна 1200, для колеи 750 мм– 1500 и для колеи 900 мм– 1700 мм. Нормы допускаемых пороков примерно соответствуют нормам для второго сорта шпал широкой колеи.

Брусья для стрелочных переводов железных дорог широкой и узкой колеи изготовляются соответственно по ТОСТ 8816–70 и ГОСТ 8992–59. По форме и поперечным размерам они близки к шпалам (имеют одинаковую толщину, но большую ширину, особенно верхней пласти). Длина переводных брусьев для широкой колеи составляет от 3 до 5,5 м с градацией 0,25 м. Для узкой колеи шириной 600 и 750 мм установлено десять размеров длины в диапазоне 1300–3000 мм, а для колеи 900 мм – тоже десять размеров в диапазоне 1600– 3500 мм.

Переводные брусья изготовляют из древесины тех же пород, чтои шпалы. К качеству древесины предъявляются более высокие требования, чем у шпал. Нормы допускаемых пороков приведены в указанных выше стандартах. Ширококолейные переводные брусья учитываются и поставляются комплектами с разным набором брусьев в зависимости от назначений путей, типа рельсов и марки стрелочных переводов. Узкоколейные переводные брусья учитываются в комплектах или поштучно. Переводные брусья широкой колеи допускается изготовлять склеенными из отдельных элементов согласно ГОСТ 9371–76.

Шпалы для метрополитена согласно ГОСТ 22830–77 имеют толщину и ширину верхней пласти 165 мм, а ширину 'нижней пласти 250 мм. Длина шпал 2650 мм, а также 900 мм (и кратной длины). Номинальные размеры установлены для влажности 18%. Изготовляют шпалы из древесины сосны или березы. Их пропитывают масляными антисептиками.

2. Описание режимов технологического процесса

2.1 Режим Пуск-остановка

Ключ управления электродвигателя имеет 3 положения: 0-холостое, соответствующее отключению схемы, СТАРТ - пусковому моменту и 1-рабочее. В положении 0 все контакты разомкнуты. Для пуска ключ переводят в положение СТАРТ, при этом замыкаются все контакты. Тогда возникает токовая цепь от управления шины через автоматический выключатель, замкнутые контакты теплового реле, контактор и нулевую шину. Контактор срабатывает и замыкает контакты. При этом питание поступит на двигатель от силовых шин через трехполюсный выключатель-предохранитель. Двигатель включается.

Замкнувшиеся контакты подключаются параллельно и блокируют питание. Разомкнувшиеся контакты отключают сигнальную лампу, а замкнувшиеся контакты совместно с рядом других контакторов передают определенную токовую команду управления на соответствующий узел.

При остановке всех механизмов линии отключение производится в обратном порядке установкой пусковых и защитных ключей в состояние 0.

2.2 Аварийный режим

При аварийной ситуации обесточивается контактор, так как тепловое реле размыкает свои контакты. Тогда силовые контакты размыкаются, питание на двигатель прекращается и он останавливается. Через замкнувшиеся в состоянии покоя контакты напряжение подается на первичную обмотку сигнального трансформатора и лампа, сигнализирующая об аварийном состоянии загорается. Контакты прерывают токовую команду в дальнейшие цепи, а размыканием контактов прерывается цепь блокировки контактора. За счет данного разрыва контактор не включится. Поэтому при аварийном отключении ключ необходимо вернуть в положение 0 и устранить аварию.

3. Описание существующей системы управления, ее состав

4. Расчетная часть

Обосновать экономическую эффективность технологического процесса управления лесопильного цеха при предпроизводственных затратах 750 тыс. рублей, если ассигнования на приобретение вычислительной техники и комплектующего оборудования составляют 300 тыс. рублей. Структура и размер предпроизводственных затрат представлены в таблице 1.

Таблица 1

Решение:

Общая сумма капитальных затрат составит по формуле:

К_в = К_а + К_м + К_п + К_р + З_п

К_в = 750 + 80 = 830 тыс. руб.

Суммарные текущие затраты в расчете на квартал составят:

З_э = З_а + З_тр + З_оп + З_эн + З_эп

З_э = 300∙0,1 + 300∙0,04 + 17,5 +6,25 + 3,5 = 69,25 тыс. руб.

Из расчета среднепрогрессивного суточного выпуска изделия №1,2 (таблица 2,3)

вычислим прирост производства:

– для изделия №1

– для изделия №2

В этих условиях суммарный прирост производства достигает:

Таблица 2 – Изделие №1

Таблица 3 – Изделие №2

%

Таким образом, коэффициент роста объема производства в условиях функционирования АСУП составит:

Расчет возможного сокращения затрат сырья и материалов по отдельным изделиям, используются данные о помесячных затратах.

С учетом полученных фактического и среднепрогрессивного удельных коэффициентов возможная экономия затрат сырья и материалов по изделию №1 составит:

Э_м = (Р_сф – Р_сп)*В или Э_м1 = (1,65 – 1,63)*835880 = 16717,6 руб.,

а снижение затрат:

равно

С учетом полученных фактического и среднепрогрессивного удельных коэффициентов возможная экономия затрат сырья и материалов по изделию №2 составит:

Э_м = (Р_сф – Р_сп)*В или Э_м2 = (1,66 – 1,59)*786865 = 55080,55 руб.,

а снижение затрат:

равно

При условии, что вычисленное аналогичным путем снижение затрат по изделию №2 достигает 0,031, а также с учетом удельного веса указанных видов продукции в общем объеме производства (изделия №1 – 0,68%, №2 – 0,46%) суммарное снижение затрат составит:

Таблица 4 - Изделие №1

Таблица 5 - Изделие №2

Из данных предприятия (таблица 6), в среднем за квартал на 1т изделия №1 приходилось 0,144 т отходов. Их среднепрогрессивный уровень составлял 0,138 т, что обеспечивает возможность уменьшения отходов по изделию №1 на

∆О_т1 = (0,144 – 0,138) 4753 = 28,5т.

Аналогичные расчеты по изделию №2 показали возможное сокращение отходов в размере 24,06т.

∆О_т2 = (0,153 – 0,148) 4813,5 = 24,06т.

В результате общее сокращение отходов достигает

∆О_т = 28,5 + 24,06 = 52,56т.

Таблица 6 - Изделие №1

Таблица 7 - Изделие №2

Заключение

При выполнении данной курсовой работы был проведен анализ существующих систем управления и выявлены ее недостатки. Внесение коррективов в существующую систему управления сможет увеличить производительность всего предприятия. Я изучила устройство линии сортировки пиломатериалов, ее функции и предназначение; ее значение на деревообрабатывающем предприятии, а так же ознакомилась со структурами и функциями систем управления, овладела методами анализа сложных систем регулирования.

Список использованной литературы

1. Г.С. Мациевский, В.И. Алексеев. Пособие оператору автоматических линий сортировки сырых пиломатериалов. Учебное пособие для профтехобразования. - М.: Лесная промышленность, 1985. - 272с.

2. Ю.М. Варакин, Г.С. Мациевский. Пособие оператору установок для торцовки и сортировки пиломатериала. Учебное пособие для профобразования. - М: Лесная промышленность, 1981. - 112с.

3. С.Н. Рыкунин, Ю.П. Тюкина, В.С. Шалаев. Технология лесопильно-деревообрабатывающих производств. Учебное пособие для студентов специальности 260200 - М.: МГУЛ, 2003. - 225с.:ил.

Размещено на Allbest.ru