Результаты практического использования рациональных режимов шлифования древесины березы в условиях производства

Труды БГТУ, 2019, серия 1, № 1, с. 181-184

181

УДК 674.055

О. И. Морозова, А. А. Гришкевич

Белорусский государственный технологический университет

РЕЗУЛЬТАТЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ШЛИФОВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ БЕРЕЗЫ В УСЛОВИЯХ ПРОИЗВОДСТВА

Шлифование является одним из основных технологических процессов в деревообработке, так как именно этим видом обработки получают высокие классы шероховатости поверхностей по установленному качеству (гладкости обрабатываемой поверхности), требуемых линейных величин по толщине детали (калибрование); одновременно получение и требуемого качества шлифуемой поверхности, и толщины (калибрование-шлифование). Наибольшее распространение данный вид механической обработки получил в мебельном и плитном производствах.

В данной статье описывается расчет экономического эффекта от использования рациональных режимов шлифования древесины с учетом расхода режущего инструмента и энергозатрат на выполнение технологического процесса на лесозаводе филиала ЗАО «Холдинговая компания «Пинскдрев».

В данной работе был выполнен анализ по следующим критериям: расчет годовой производительности широколенточного шлифовального станка; расчет затрат на режущий инструмент; расчет заработной платы; расчет затрат на содержание и эксплуатацию оборудования; расчет затрат на сырье; расчет текущих затрат на выпуск продукции и расчет экономического эффекта от внедрения рациональных режимов на широколенточном шлифовальном оборудовании. Величину экономического эффекта от внедрения ресурсосберегающих режимов определяли по годовой экономии дереворежущего инструмента (шлифовальную ленту) и электрической энергии привода резания.

Ключевые слова: шлифование, шлифовальная шкурка, зернистость шлифовальной шкурки, метод насыпки абразивного зерна, припуск на обработку, скорость резания, скорость подачи, производительность.

V. I. Marozava, A. A. Grishkevich

Belarusian State Technological University

THE RESULTS OF THE PRACTICAL USE OF RATIONAL MODES OF GRINDING OF WOOD BIRCH IN TERMS OF PRODUCTION

Grinding is one of the main technological processes in derevoobrabotka-ke, as it is this kind of treatment get high classes of the roughness of surfaces on a fixed quality (smoothness of the workpiece), the desired linear gradient along the part thickness (calibration); and simultaneously obtaining the required quality of the ground surface, and thickness (calibration-grinding). The most widespread this kind of machining received in the furniture and Board industries.

This article describes the calculation of economic effect from the use of rational modes of grinding of wood with the consumption of the cutting tool and energy consumption to perform the technological process at the mill of the branch in "Holding company "Pinskdrev".

In this paper, analysis was done according to the following criteria: the calculation of the annual performance wide grinding machine; calculation of the cost of the cutting tool, the calculation of wages; calculation of the cost of maintenance and operation of equipment; calculation of the cost of raw materials; the calculation of current costs of production and calculation of the economic effect of the introduction of rational modes of grinding on the wide equipment. The amount of economic effect from the introduction of resource-saving regimes was determined by the annual savings of wood-cutting tools (sanding tape) and the electric energy of the cutting drive.

Key words: grinding, grinding emery cloth, the grit of the sandpaper, the method of loading the abrasive grain, the allowance for processing, cutting speed, feed rate, performance.

Введение. Оценка эффективности разработанных энергосберегающих режимов шлифования древесины апробировалась на широколенточном станке, расположенном на лесопильном заводе филиала ЗАО «Холдинговая компания «Пинскдрев». Данная машина экс-

плуатируется в составе технологического потока при шлифовании мебельного щита, изготовленного из древесины сосны, березы и дуба. Шлифование осуществляется на широколенточном станке БИТРЕИ^ 8ТО 313 ИИЬ (рисунок).

Широколенточный шлифовальный станок ВиТРЕЯШО 8 ТО 313 КЯЬ

Основная часть. На предприятии шлифуется поверхность древесины березы на следующих режимах:

- скорость подачи УО = 5 м/мин;

- скорость резания У = 20 м/с;

- припуск на обработку к = 0,3 мм.

В качестве абразива шлифовальной шкурки использовался карбид вольфрама (ВК3), метод насыпки абразивного зерна - электростатический, номера зернистости - Р80 и Р120.

Экономический эффект рассчитан на основании и при использовании разработанных и рекомендованных к внедрению следующих режимов:

- скорость подачи УО = 6 м/мин;

- скорость резания У = 18 м/с;

- припуск на обработку к = 0,2 мм.

При расчете экономического эффекта за основу была принята «Инструкция по оценке эффективности использования результатов исследований и разработок в промышленности» [1].

Применение данных режимов шлифования позволило увеличить количество обрабатываемого материала до 1000-1300 м п. без появления прижогов на обрабатываемой поверхности.

Величину экономического эффекта от внедрения ресурсосберегающих режимов определяли по годовой экономии дереворежущего инструмента (широколенточной шлифовальной ленты) и электрической энергии привода резания.

Экономический эффект рассчитан по представленной ниже методике:

1. Расчет годовой производительности широколенточного шлифовального станка. Находим годовую производительность станка, шт./год, по формуле

П =

Т  У,  к  к

О М р

ь

где Т - фонд эффективного времени в году, при работе предприятия в 2 смены, Т = 3460 ч = = 207 600 мин; Уо - скорость подачи, м/мин.

Годовая производительность станка при использовании ресурсосберегающих режимов увеличится в связи с увеличением скорости подачи при шлифовании древесины березы. Тогда коэффициент машинного времени для проектного варианта станка увеличится Км = 0,95 -это связано с уменьшением простоя оборудования за счет увеличения ресурса режущего инструмента (шлифовальной ленты), улучшения качества получаемой продукции за счет устранения вероятности появления обугливания поверхности резания (прижогов) во время шлифования древесины и увеличения производительности процесса в целом.

2. Расчет затрат на режущий инструмент. Расходы на приобретение режущего инструмента СИ, тыс. руб., определяются по формуле

Си = N  Ци ,

где N - количество шлифовальных лент для выполнения годовой программы; Ци - цена инструмента, тыс. руб.

Время работы до износа, мин,

X =--,

60  Уе  4  Ор.в  аы в

где О - износостойкость инструмента, см; Ьш -полная длина шлифовальной шкурки за цикл, см; Уе - скорость шлифования, см/с; !к - длина контакта с древесиной, см; ар. в - коэффициент использования рабочего времени; аж в - коэффициент использования машинного времени.

О = 8 105

0,01

N1,15

100

1,4

У

— \ I  0,31-а  аш ,

Я

Морозова О. И., Гришкевич А. А.

183

где д - удельное давление по виду прижима, Н/см2; г - номер зернистости [3].

При шлифовании хвойных пород древесины мелкозернистыми шкурками ап = 0,35; для шлифовальных шкурок с номерами зернистости 80-25 ап = 0,55; ап = 1,0 для шлифования лиственных пород; аш = 1 для шлифовальной шкурки на бумажной основе и мездровым клеем; аш = 2,5 для шлифовальных шкурок на тканевой основе, мездровом клее, с номерами зернистости 20-3; аш = 3 для шлифовальной шкурки с номерами зернистости 80-25.

А =

5 = 8 105

/ х 1,15

' 0,01 ^

100

^ I• 0,31-а„ • а„ 10

5 = 8 105 • 0,01437 • 9,51 1800 • 0,3111 = 610 105 = = 61000,000 см;

С = -

5  Ь„

610 105 190

60 V  4  Яр в  аи в 60 18 000  15  0,66  0,95

115,9 108 10,157 106

= 11,41-102 = 1141 мин = 19 ч.

3. Расчет заработной платы. Заработная плата производственных рабочих (основная и дополнительная) с отчислениями в бюджет и внебюджетные фонды определяется по формуле (5):

С = С • К • К • К • Т • К • К

3 Ст Кп Кд Кн 1 н Кр Ки

где Ст - часовая тарифная ставка или сумма тарифных ставок, обслуживание станка осуществляется одним рабочим 4-го разряда; Кп - коэффициент, учитывающий доплаты к тарифному фонду зарплаты, Кп = 1,4-1,5; Кд - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату, Кд = 1,12; Кн - коэффициент, учитывающий отчисления в бюджет и внебюджетные фонды. Для деревообрабатывающей промышленности Кн = 1,35; Тн - номинальный фонд времени работы рабочего в году, Тн = 2038 ч.

Таким образом, заработная плата для производственных рабочих за час составит

С3 = 298 • 1,4 • 1,12 • 1,34 • 2038 • 0,93 • 0,95 = = 1127 399,5 тыс. руб.

4. Расчет затрат на содержание и эксплуатацию оборудования. Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования состоят из

амортизационных отчислений, стоимости энер-

гии на технологические цели, стоимости теку-

щего ремонта, стоимости потребного инструмента, расходов по техническому уходу за оборудованием.

Сумма амортизационных отчислений А, руб.,

на

100

где К - капитальные вложения, руб.; На - норма амортизационных отчислений.

Капитальные вложения обоснованы закупкой дереворежущего шлифовального инструмента (широколенточной шлифовальной ленты), закупкой материалов (древесины), а также оснащением материально-технической базы (смазка оборудования, покупка шприца для смазки специальным маслом).

5. Расчет затрат на сырье. Расчет затрат на сырье производится в соответствии с действующими нормами расхода на единицу продукции и рассчитываются по формуле (7):

Сс = ЦСПГНС,

Цс - средняя цена 1 м п. шлифуемого материала для обработки на станке; Пг - производительность оборудования; Пб = 16 507,8 м п./год; Нс - норма расхода сырья до внедрения, Нс. д = 2,456; Ппр = 20 909,8 м п./год. Норма расхода сырья после внедрения, Нс. в = 2,450.

Ссд = 20 16 507,8• 2,456 = 810 863,1 тыс. руб.

Ссв = 20 20 909,8• 2,450 = 1024 580,2 тыс. руб.

6. Расчет текущих затрат на выпуск продукции. Сумма текущих затрат на годовой выпуск до и после внедрения определяется по формуле (8):

Стек = си + Сэл.эн + А + Ср + Спп + Су + С3;

- до внедрения:

= с+С.....+А + Ср + Спл + Су + С3,

И ЭЛ. эн

с* = С^, = 10 080,0 + 79182,63 + 19 228,650+

тек Л1

+1427,500 + 937,500+3191,000 + 1127,399 = = 115174,679 руб.,

где Сэл. эн - затраты на электрическую энергию, руб.; Су - затраты по техническому уходу за оборудованием, руб.; А - сумма амортизационных отчислений, руб.; Ср - величина затрат на текущий ремонт, руб.; Си - затраты на режущий инструмент, руб.; Спл - затраты на содержание производственной площади, руб.; С3 - затраты на заработную плату, руб.;

- после внедрения:

Ствек = Си + Сэлэн + А + Ср + Спл + Су, с = С^, = 5 880,000 + 64 704,200 +17758,500 +

тек X,2

+1427,350 + 937,500 + 3191,000 +1127,399 = = 95 026,099 руб.

1.4

д

г

7. Расчет экономического эффекта от внедрения рациональных режимов на широколенточном шлифовальном оборудовании. Ре-

зультикующими показателями экономического эффекта от применения ресурсосберегающих режимов является: прирост (увеличение) прибыли, увеличение выпуска продукции, повышение ее качества и снижение себестоимости.

Экономию затрат при шлифовании Эш, млн. руб., определяем по формуле (9):

Г С.

э,„ =

п

ш1

с ^ 2

п

ш2

хП„

где

трат до

С^ 2 - сумма эксплуатационных за-внедрения рациональных режимов

шлифования и после соответственно;

С21= 115174,679 тыс. руб.;

С^ 2= 95 026,099 тыс. руб.

( а

э,„=

Цп1

С А "Цп2

;Цп2 =

115174,679 95 026,099

16507,8

20909,8

Расчет экономического эффекта выполнен в ценах 2016 г. (июнь, до деноминации).

Заключение. 1. Практическое использование результатов исследования позволило: увеличить период стойкости шлифовальной шкурки на 12%; улучшить качество получаемой поверхности древесины; снизить затраты на закупку дереворежущего инструмента (шлифовальной шкурки) на 20%; снизить энергетические затраты на процесс шлифования (потребляемая мощность на шлифование уменьшилась на 8%); увеличить производительность шлифовального оборудования на 12%.

2. Применение данных режимов шлифования позволило увеличить количество обрабатываемого материала до 1000-1300 м п. без появления прижогов на обрабатываемой поверхности.

3. Годовой экономический эффект от использования результатов исследования составил 50 861,206 бел. руб. в ценах на 15.06.2016 г. (после деноминации 5086,12 бел. руб).

4. Результаты исследования при шлифовании древесины подтверждены следующими актами:

- акт о практическом использовании результатов исследования;

- акт опытно-производственной проверки (в области технологии и оборудования деревообработки);

- справка о возможном практическом использовании результатов исследования.

X 20909,8 = 2432,4-20909,8 = 50861,206 руб.

Выполнение работы по расчетам подтверждает экономическую эффективность. Годовой экономический эффект Эш от использования результатов работы составляет 50 861,206 руб.

Литература

1. Инструкция по оценке эффективности использования результатов исследований и разработок в промышленности: постановление Гос. комитета по науке и технологиям Респ. Беларусь и НАН Беларуси, 22.12.2004 г. № 8/3. Минск, 2004. 23 с.

2. Бершадский А. Л., Цветкова Н. И. Резание древесины. Минск: Выш. шк., 1975. 263 с.

References

х

1. Instruktsiya po otsenke effektivnosti ispol'zovaniya rezul'tata issledovaniy i razrabotok v promyshlennosti [Guidelines for evaluating of efficiency of use of results of research and development in industry], 2004. No. 8/3. 23 p.

2. Bershadskiy A. L., Tsvetkova N. I. Rezaniye drevesiny [Cutting of wood]. Minsk, Vysh. shk. Publ., 1975. 263 p.

Информация об авторах

Морозова Ольга Игоревна - инженер кафедры деревообрабатывающих станков и инструментов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: olga_kostiyk13@mail.ru

Гришкевич Александр Александрович — кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой деревообрабатывающих станков и инструментов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: dosy@belstu.by

Information about the authors

Marozava Volga Igorevna - engineer, the Department of Woodworking Machines and Tools. Bela-rusian State Technological University (13a, Sverdlova str., 220006, Minsk, Republic of Belarus). E-mail: olga_kostiyk 13@mail.ru

Grishkevich Alksander Aleksandrovich - PhD (Engineering), Associate Professor, Head of the Department of Woodworking Machines and Tools. Belarusian State Technological University (13a, Sverdlova str., 220006, Minsk, Republic of Belarus). E-mail: dosy@belstu.by

Поступила 23.02.2018