РАСЧЕТ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ВВЕДЕНИЕ

 

Основным направлением в проектировании и производстве мебели является всемирная унификация элементов и деталей, позволяющая улучшить качество и технологичность изделий, чаще производить смену ассортимента, получить дополнительный прирост мощностей, высвободить численность рабочих и обеспечить рост производительности труда. Мебельная индустрия развивается на основе улучшения организации производства за счет его концентрации при расширении технологической специализации межотраслевой кооперации; совершенствование технологии путем внедрения перспективных технологических процессов; комплексного решения вопросов механизации и автоматизации.

В данном курсовом проекте проектируется технологический поток для производства тумбы.

Целью курсового проектирования является разработать технологический поток, имеющий высокую производительность труда, загрузку оборудования и как результат – получение прибыли от производства данного изделия. Для этого рассчитаем потребность в древесных материалах, выберем оборудование, рассчитаем производительность и трудозатраты.

 

 

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗДЕЛИЯ

 

В данном курсовом проекте рассмотрена тумба для хранения белья в ящике и на полке в сложенном виде. Тумба отвечает требованиям удобства в эксплуатации, согласованности с размерами вещей и предметов хранящихся в ней.

Тумба выполнена в едином конструктивно – технологическом стиле. Обозначение по чертежу: БИ. 030. 00. 00. 00.

Тумба состоит из двух вертикальных стенок, двух горизонтальных стенок, ящика для хранения белья передвигающегося на брусках и двух распашных дверей.

Щитовые элементы изготовлены из древесностружечной плиты марки П-А, 1, М, Е1, облицованной строганым шпона ясеня 1-2 сорта. Облицовывание кромок производится материалом кромочным на основе бумаг, пропитанных термореактивными полимерами ТУ 13. 617 – 81. Бруски выполнены из березы 2-го сорта, задняя стенка – из древесноволокнистой плиты. Все остальные показатели должны отвечать требованиям ГОСТ 13025.2 "Мебель бытовая. Функциональные размеры". На все размеры установлены допуски и посадки согласно ГОСТ 6449 .

Защитно – декоративные покрытия выполняются по ОСТ 13 – 27 – 82 "Покрытия защитно-декоративные на мебели из древесины и древесных материалов. Классификация и обозначения", с сохранением натурального цвета древесины.

Перечень нормативно-технической документации на применяемые материалы:

ГОСТ 10632. Плиты древесностружечные;

ГОСТ 2695. Пиломатериалы лиственных пород;

ГОСТ 2977. Шпон строганый;

ГОСТ 3616. Фанера клееная;

ГОСТ 8904. Плиты ДВП;

ТУ 13. 771– 84. Материал кромочный.

 

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

 

Наименование – Тумба.

Назначение – для оборудования жилого интерьера.

Функциональные признаки – для хранения белья в ящике и на полке в сложенном виде.

Функциональные требования: ГОСТ 13025.2

Конструктивно-технологические признаки – на полупроходных опорных вертикальных стенках (тип 4 по ОСУ).

Изделие имеет одно отделение в нижней части. Отделение служит для хранения полотенец, сорочек и прочего белья в одну стопку в сложенном виде в продольном направлении. В верхней части тумбы имеется выдвижной ящик для хранения белья. Нижнее отделение имеет накладные распашные двери.

На рис.1 представлен общий вид изделия.

 

Расчет габаритных размеров изделия.

 

Н = 1020 + 17 + 98 = 1135 мм.

В = 1090 + 17+17 = 1124 мм.

Г = 332 + 4 + 17= 353 мм.

 

 

Рис. 2.1. Общий вид тумбы.

 

РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ В МАТЕРИАЛАХ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ НА ИЗДЕЛИЕ

Таблица 3.1

Технологическая спецификация на изделие

 

Обозначение по чертежу	Наименование сборочных единиц и деталей	Вид материала, порода	Сорт, марка	Количество в изделии, шт.	Размеры сборочных единиц и деталей, мм
Длина, l	Ширина, b	Толщина, h
БИ 030.01.00.00	Стенка вертикальная						17*
БИ 030.02.00.00	Основа	ДСтП	П-А, 1,М, Е1
	Облицовка пласти	Шпон строганный, ясень	1 сорт				0,8
	Облицовка кромки продольной	Пластик кромочный	МКРП				0,4
	Облицовка кромки поперечной	Пластик кромочный	МКРП				0,4
БИ 030.03.00.00	Стенка горизонтальная						17*
	Основа	ДСтП	П-А,1,М, Е1
	Облицовка пласти	Шпон строганный, ясень	1 сорт				0,8
	Облицовка кромки продольной	Пластик кромочный	МКРП				0,4
	Облицовка кромки поперечной	Пластик кромочный	МКРП				0,4
БИ 030.04.00.00	Стенка горизонтальная						17*
	Основа	ДСтП	П-А,1,М, Е1
	Облицовка пласти	Шпон строганный, ясень	1 сорт				0,8
	Облицовка кромки продольной	Пластик кромочный	МКРП				0,4
БИ 030.05.00.00	Дверь						17*
	Основа	ДСтП	П-А,1,М, Е1
	Облицовка пласти	Шпон строганный, ясень	1 сорт				0,8
	Облицовка кромки продольной	Пластик кромочный	МКРП				0,4
	Облицовка кромки поперечной	Пластик кромочный	МКРП				0,4
БИ 030.06.00.00	Ящик
БИ.030.06.01.00	Стенка накладная
БИ.030.06.01.01	Основа	ДСтП	П-А,1,М, Е1
БИ.030.06.01.02	Облицовка пласти	Шпон строганный, ясень	1 сорт				0,8
БИ.030.06.01.03	Облицовка кромки продольной	Пластик кромочный	МКРП				0,4
БИ.030.06.01.04	Облицовка кромки поперечной	Пластик кромочный	МКРП				0,4
БИ 030.06.00.01	Стенка передняя	Фанера	ФК, сорт1
БИ 030.06.00.02	Стенка боковая	Фанера	ФК, сорт1
БИ 030.06.00.03	Стенка задняя	Фанера	ФК, сорт1
БИ 012.06.00.04	Дно	ДВП	Т-350
БИ.030.00.00.01	Стенка задняя	ДВП	Т-350
БИ.030.00.00.02	Брусок	п/м листв. береза	2 сорт

 

 

 

РАСЧЕТ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

 

Норму расхода материала рассчитывают в единицах учета: пиломатериалы, плиты столярные – в м³, фанеру клееную, шпон лущеный, древесноволокнистые плиты – в м², кромочный пластик – в м. Исходные данные для расчета потребности в древесных материалах представлены в виде технологической спецификации – таблица 3.1.

Объем пиломатериалов, стружечных и фанерных плит, фанеры и лущеного шпона определяются по следующей формуле:

 

Vд = l ∙ b ∙ h ∙ n ∙ 100 / 10⁹, (3.1)

 

где l, b, h – соответственно номинальные размеры по длине, ширине, толщине деталей, мм;

n – количество деталей в одном изделии, шт.

Площадь облицовочных материалов и древесноволокнистых плит определяется по формуле:

 

Sд = l ∙ b ∙ n ∙ 100 / 10⁶, (3.2)

Длина кромочного пластика определяется по следующей формуле:

 

Lд = l ∙ n ∙ 100 / 10³, (3.3)

 

Размеры брусковых деталей мебели должны соответствовать унифицированным, [1, П. 1, с. 50].

В графах 10, 11, 12 указывают припуски на обработку по длине l₁, ширине b₁ и толщине h₁. Для пиломатериалов с абсолютной влажностью выше 20 % назначают дополнительные припуски на усушку до влажности 8 % по ширине детали b₂ и толщине h₂. Для кромочного материала на основе бумаг, пропитанных термореактивными полимерами, устанавливают припуск по длине l₁ на две стороны 80 мм.

Припуски не учитывают при расчете заготовок в виде филенок, задней стенки изделия, дна ящика, которые после раскроя древесных материалов не обрабатываются по периметру.

В графах 13…16 записывают размеры заготовок, учитывающие размеры детали и припуски на обработку. Заготовки могут быть однократными и кратными.

При расчете габаритных размеров однократных заготовок определяют длину l₃, ширину b₃, толщину расчетную h₃ и стандартную h_ст:

 

l₃ = l + l₁, (3.4)

 

где l₁ – припуск на обработку деталей по длине, мм.

 

b₃ = b + b₁ + b₂, (3.5)

 

где b₁ – припуск на обработку деталей по ширине, мм;

b₂ - припуск на усушку по ширине заготовок из цельной древесины, мм.

 

h₃ = h + h₁ + h₂, (3.6)

 

где h₁ – припуск на обработку деталей по толщине, мм;

h₂ - припуск на усушку по толщине заготовок из цельной древесины, мм.

 

h_ст = h₃ + h, (3.7)

 

где h – дополнительный припуск, учитывающий несоответствие расчетной толщины заготовок и стандартной толщины пиломатериалов, из которых будут выкроены заготовки, мм.

Кратные заготовки используют для изготовления деталей небольших размеров, например царг, плинтусных коробок, накладных стенок ящиков, подъящичных брусков и т. п. Наиболее удобны для обработки заготовки из цельной древесины длиной 800…1200 мм. Щитовые заготовки целесообразно обрабатывать, если их длина от 1200 до 1600 мм, а ширина 560 мм. Щитовые детали длиной менее 350 мм и шириной менее 250 мм обязательно должны обрабатываться на стадиях раскроя и облицовывания пластей в кратных заготовках.

Длина кратной заготовки из плитных материалов, фанеры и пиломатериалов определяется по формуле:

 

L = l ∙ k_L + l₁ + a ∙ (k_L – 1), (3.8)

 

где l – длина однократной заготовки, мм;

k_L – кратность заготовок по длине – число деталей, получаемых из одной кратной заготовки по длине;

l₁ – припуск на обработку заготовки длиной l ∙ k_L, мм.

 

 

Ширина кратной заготовки из плитных материалов и фанеры определяется по формуле:

B = b ∙ k_b + b₁ + a ∙ (k_b – 1), (3.9)

 

где b – ширина однократной заготовки, мм;

k_b – кратность заготовок по ширине – число деталей, получаемых из одной кратной заготовки по ширине;

b₁ – припуск на обработку заготовки шириной b ∙ k_b, мм.

Ширина кратной заготовки из пиломатериалов определяется по формуле:

 

B = (b + b₁ ) ∙ k_b + a ∙ (k_b – 1) + b₂, (3.10)

 

где b₂ - припуск на усушку по ширине кратной заготовки при влажности пиломатериалов от 20 до 8 %.

Толщина кратных заготовок рассчитывается только для пиломатериалов:

 

H₃ = (h + h₁) ∙ k_h + a ∙ (k_h – 1) + h₂, (3.11)

 

где H₃ – расчетная толщина, мм;

h – толщина однократной заготовки, мм;

h₁ – припуск на обработку, мм;

k_h – кратность по толщине;

h₂ – припуск на усушку заготовки, кратной по толщине заготовке размером (h + h₁), мм.

Стандартная толщина H_ст, мм определяется по формуле:

 

H_ст = H₃ + ∆h, (3.12)

 

где ∆h – дополнительный припуск на обработку по толщине до стандартного размера, мм [1, П.1.1, с. 50].

При записи размеров кратных заготовок пользуются дробью, в числителе которой указывают размеры кратной заготовки, в знаменателе – ее кратность.

Размеры облицовочных заготовок назначаются по длине L_обл и ширине В_обл. В зависимости от размера заготовки основы (однократной l₃, b₃ или кратной L, B) и припусков на две стороны на механическую обработку l₁ и b₁, мм:

 

по длине: L_обл = l₃(L) + l₁, (3.13)

по ширине: В_обл = b₃(В) + b₁, (3.14)

 

Для кромочного материала размеры заготовок устанавливают с учетом применяемой технологии. При облицовывании на линиях проходного типа моделей МФК длина облицовываемой поверхности продольной кромки равна длине заготовки, а поперечной кромки – ширине детали.

В графу 17 записывают расход материала в чистовых заготовках на 100 изделий, а именно:

V_З – объем заготовок для пиломатериалов, стружечных и фанерных плит, фанеры и лущеного шпона, м³:

для однократных заготовок:

 

V_З = l₃ ∙ b₃ ∙ h_ст ∙ n ∙ 100 / 10⁹, (3.15)

 

для кратных заготовок:

 

V_З = L ∙ В ∙ Н_ст ∙ n ∙ 100 / 10⁹, (3.16)

 

где l₃, b₃, h_ст (L, В_, Н_ст) – размеры заготовок, мм;

n – количество деталей в изделии;

S_З – площадь заготовок из древесноволокнистых плит, м²:

для однократных заготовок:

 

S_З = l₃ ∙ b₃ ∙ n ∙ 100 / 10⁶, (3.17)

 

для кратных заготовок:

 

S_З = L ∙ В ∙ n ∙ 100 / 10⁶, (3.18)

 

S_З – площадь заготовок для облицовочного материала, м²:

 

S_З = L_обл ∙ В_обл ∙ n ∙ 100 / 10⁶, (3.19)

Для кромочного материала на основе бумаг находят длину кромок L_З с припуском на обе стороны, в зависимости от применяемого оборудования.

На линиях МФК:

для продольных деталей:

 

L_З = (l₃ +80) ∙ n ∙ 100 / 10³, (3.20)

 

где L_З – длина заготовки основы, мм.

 

 

для поперечных кромок:

 

В_З = (b +80) ∙ n ∙ 100 / 10³, (3.21)

 

где b – ширина детали основы, мм.

 

В графе 18 указывают нормируемый коэффициент технологических потерь К_Т, учитывающий расход заготовок при настройках и контрольных проверках качества продукции [1, П.3.1, с. 58]. В графе 19 рассчитывают расход материала в черновых заготовках на 100 изделий с учетом технологических потерь в единицу учета:

 

гр. 19 = гр. 17 ∙ К_Т, (3.22)

 

где К_т – коэффициент технологических потерь на отбраковку заготовок.

 

В графе 20 отмечают коэффициент, учитывающий средневзвешенный выход заготовок при раскрое К_В. При известном значении процента выхода Р коэффициент К_В равен:

 

К_В = 100 / Р, (3.23)

 

Нормативы К_В и Р представлены [1, П.3.1, с. 58]. Для плитных материалов коэффициент выхода рассчитывается по картам раскроя.

 

В графе 21 устанавливают нормируемый расход сырья на 100 изделий в единицах учета:

 

гр. 21 = гр. 19 ∙ К_В, (3.24)

 

В графе 22 определяют процент выхода после раскроя и обработки:

 

гр. 22 = (гр. 9 / гр. 21) ∙ 100, (3.25)

 

Результаты расчетов записываются в таблицу 3.2.

 

 

Общий расход материалов на изготовление деталей на 100 изделий с учетом пород, марок, сорта и толщины подсчитывают, суммируют данные граф 9, 17, 19, 21 по каждому виду сырья.

Нормируемый расход записывают из таблицы 3.2: графы 21 – для сырья, графы 19 – черновых заготовок, графы 17 – чистовых заготовок, графы 9 – деталей. Итоговые данные необходимы для составления спецификации потребных материалов и баланса отходов. Спецификация служит заявкой на получение сырья от поставщиков. Результаты расчета оформляют в таблицу 3.3.

 

 

НЕ ПЕЧАТАТЬ!!!

Таблица 3.2.

Расчет древесных материалов на 100 изделий.

Продолжение таблицы 3.