- •Оглавление
- •1. Выбор и обоснование математической модели
- •2. Выбор плана эксперимента
- •3. Проверка нормальности распределения выходной величины
- •4. Расчёт необходимого объёма выборки, т.Е. Репрезентативной (представительной) выборки (необходимого числа параллельных опытов)
- •5. Обработка результатов эксперимента
- •6. Интерпретация результатов эксперимента
- •Литература
Министерство образования и науки Российской Федерации
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА
Кафедра технологии деревообрабатывающих производств
Курсовая научно-исследовательская работа
по дисциплине
«ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ДЕРЕВООБРАБОТКЕ»
для студентов специальности 250403.65 (260200) – Технология деревообработки
Вариант № 2
Студент: Голубков Т.
Группа: ДО-31
На тему: Исследование влияния размеров поперечного сечения досок и объёма партии их запуска на производительность сортировочно-пакетирующей линии (СПЛ) типа «Сатеко»
Руководитель
курсовой работы: к.т.н., доц. Пятков В.Е.
Москва 2013 г.
Оглавление
Введение…………………………………………………………………..………...3
Выбор и обоснование математической модели……………………………7
Выбор и составление плана эксперимента………………………………...8
Проверка нормальности распределения выходной величины…….……..11
Расчёт необходимого объёма выборки, т.е. репрезентативной (представительной) выборки (необходимого числа параллельных опытов).……..16
Обработка результатов эксперимента……………………………………..17
Интерпретация результатов эксперимента………………………………22
Литература………………………………..………………………………………..24
Введение
В деревообработке объектом исследований с применением методов планирования эксперимента становятся, как правило, всевозможные технологические процессы. В качестве примера можно привести процессы пиления брёвен на различные сортименты с их последующей сортировкой по качеству и размерам, процессы механической и термической обработки пиломатериалов, процессы создания защитно-декоративных покрытий на поверхности древесины и древесных материалов и т.п. [1, 2]. В настоящей работе в соответствии с заданием требуется исследовать влияние поперечных размеров досок и объёма партии их запуска на производительность сортировочно-пакетирующей линии (СПЛ) типа «Сатеко». Таким образом, объектом исследования является технологический процесс сортировки и пакетирования пиломатериалов, а в качестве предмета исследования выступает производительность подобной сортировочно-пакетирующей линии.
Пакетирование пиломатериалов – сравнительно новый процесс. Его эффективность проявляется в том, что погрузка и разгрузка судов, вагонов, автомобилей резко (в 3…5 раз) ускоряется в сравнении с погрузкой одиночными досками, что имеет огромное значение, так как позволяет увеличить оборачиваемость транспортных средств. Уменьшаются и трудозатраты на погрузку и разгрузку. Вот почему пакетный способ обращения с пиломатериалами всё шире распространяется в лесопилении, [4]. Рассмотрим основные аспекты, связанные с пакетированием на примере устройства и работы линии «Сатеко».
Автоматическая сортировочная установка «Сатеко» (Финляндия) используется для сортировки пиломатериалов по длине и формирования транспортных пакетов, [6].
Сортировочно-пакетирующая линия включает следующие участки: приёмка пакетов досок, разборка пакетов и поштучная выдача досок, поперечный многоцепной сортировочный конвейер с отсеками-накопителями, участки выноса пучков и формирования транспортных пакетов. Участок приёмки представляет собой поперечный 4-хцепной конвейер. С приёмного конвейера пакеты снимаются подъёмником, при опрокидывании и подъёме которого происходит скатывание рядов досок. Механизмом поштучной подачи, выполненным в виде крестовины, доски по одной выдаются на конвейер-питатель, где они выравниваются по одному торцу и подаются к сортировочному конвейеру.
Сортировочный конвейер представляет собой многоцепной конвейер с нижней рабочей ветвью. Рабочими органами являются упоры, транспортирующие доски перед собой по направляющим шинам. Шины в месте сбора досок в отсеки перекрываются шиберами.
Перемещаемая сортировочным конвейером доска выдвинутым концом открывает шибер, соответствующий её длине, и падает в отсек, выполненный в виде бункера с открывающимся дном.
Каждый отсек снабжён счётным устройством, которое автоматически подсчитывает число досок, поступивших в отсек, и когда их число соответствует заданному в транспортном пакете, подаёт звуковой и световой сигналы. Рабочий открывает бункер, и пучок досок из отсека высыпается на выносной конвейер. Сортировочный конвейер включается в работу лишь после освобождения отсека и закрытия бункера.
Каждая СПЛ «Сатеко» оснащена двумя пакетоформирующими устройствами, в которых пучок разбирается, и доски по одной подаются на наклонный лифт, где рабочий укладывает их в транспортный пакет. Готовые пакеты с лифта опускаются на ролики и выкатываются на участок упаковки.
СПЛ «Сатеко» обслуживают 4–5 рабочих. Оператор установки контролирует правильность подачи пакетов, загрузку сортировочного конвейера, а также устанавливает скорость подачи досок.
Один-два рабочих обслуживают отсеки и столько же участки формирования транспортных пакетов и их упаковки.
Из-за некратности количества досок отдельных длин в партии количеству досок в пакетах часть пакетов получаются неполными.
Пакеты оборачиваются металлической лентой вручную с помощью специального прибора. Готовые пакеты по цепному конвейеру перемещаются на линию отгрузки их с помощью автопогрузчиков.
Производительность рассмотренной и любой другой сортировочно-пакетирующей линии определяется количеством отсортированных и уложенных в пакеты досок в единицу времени – за час, смену, месяц, год. Количество пиломатериалов чаще всего выражают в кубометрах. Очевидно, что толщина и ширина досок напрямую влияют на производительность линии: чем толще и шире доски, тем больший объём набирается за одинаковое время. Иными словами, толщина и ширина досок выступают одними из основных факторов, определяющих технологический процесс сортировки и пакетирования.
Вместе с несомненными преимуществами применение пакетирования пиломатериалов влечёт за собой и определённые проблемы. Кроме трудностей в эксплуатации сложного оборудования, в обработке сухих досок возникают и чисто технологические проблемы. Производительность современной сортировочно-пакетирующей линии достигает 150 тыс. м3в год, [4]. Нетрудно подсчитать, что в 1 ч она перерабатывает до 40 м3, или 50… 60 досок в минуту. Сорт доски назначает оператор. Понятно, что оценить качество такого количества досок одному оператору невозможно. Разрешающая способность даже опытного оператора не превышает 15 –20 досок в минуту, поэтому одновременно на одной линии работает 3…4 оператора. Другая проблема, которую приходится решать лесопильщикам, заключается в необходимости обеспечивать линию сортировки и пакетирования пиломатериалами одного сечения и одной породы как можно более длительный период времени. Для этого нужно, чтобы лесопильный цех и сушильные камеры выдавали такие доски как можно дольше. Это довольно трудно сделать, поэтому перед линией пакетирования устраивают большой буферный (накопительный) склад, где накапливают пиломатериалы нужных сечений,так называемыепартии запуска, [5]. Отсюда следует, что объём партии запуска также относится к числу основных технологических факторов, оказывающих существенное влияние на производительность СПЛ: больший объём партии запуска означает более долгий период бесперебойной работы линии.
В целях оптимизации процесса и повышения производительности сортировочно-пакетирующей линии представляет интерес установление конкретных зависимостей её от указанных технологических факторов.
В соответствии с данными в [1, 2] определениями, при планировании и постановке эксперимента производительность СПЛ является выходной величиной объекта исследования, а размеры поперечного сечения досок и объём партии их запуска представляют собой входные величины, или факторы, воздействующие на объект исследования и относящиеся к числу управляемых. Из определений следует, что значение управляемых факторов может поддерживаться экспериментатором на заданном уровне в течение всего эксперимента. Цель работы, таким образом, заключается в нахождении по результатам эксперимента аналитической зависимости выходной величины от трёх заданных факторов, т.е. построение математической модели в указанном диапазоне их варьирования.