Проектирование технологического процесса лесозаготовительного предприятия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Исходные данные

Введение

1. Проектирование технологического процесса лесосечных работ

1.1 Обоснование технологического процесса

1.2 Выбор системы машин

1.3 Расчет производительности применяемых машин и механизмов

1.4 Подготовительные работы. Объем подготовительных работ и трудозатраты на их выполнение

1.5 Расчет сменного объема работ и состава комплексной бригады

1.6 Вспомогательные работы

1.7 Расчеты основных технико-экономических показателей

Заключение

Список используемых источников

Исходные данные

Вариант 27

Годовой объем производства - 140000 м3.

Средняя высота дерева - 26 м.

Средний объем хлыста - 0.39 м3.

Запас древесины на 1 га - 110м3.

Состав лесонасаждения - 4С3Лц3Ос.

Средняя высота подроста -1 м.

Количество единиц подроста на 1 га - 7000 шт.

Уклон местности - 120.

Способ вывозки - хлысты.

Тип лесосечного склада - П.

Число рабочих дней в году - 260.

Заготовка леса с оставлением подроста % от годичной лесосеки - 50.

Наличие сортировки в тех. процессе - отсутствует.

Введение

Цель: закрепить теоретические знания по данному предмету, получить практические навыки проектирования технологического процесса лесозаготовительного предприятия.

Одной из главных задач специалистов лесопромышленного комплекса является разработка и внедрение в производство технических и технологических решений, обеспечивающих повышение производительности труда и создание условий для рационального использования отведенного в рубку лесного фонда и восполнения лесных ресурсов.

1. Проектирование технологического процесса лесосечных работ

1.1 Обоснование технологического процесса

Исходя из исходных данных, составляем краткую таксационную характеристику лесосырьевой базы предприятия, т.к. годовой объем производства - 140 тыс.м³, то предприятие является средним; т.к. уклон местности 12⁰ - применяем валка Тайга 214;Трелёвка ТДТ -55А;Обрезка сучьев ЛП 30Г Погрузка ПЛ-1В; преобладающая порода в лесонасаждении - сосна 60%; способ вывозки - хлысты, то вид технологического процесса ТП-1; используем метод узких пасек с сохранением подроста с трелевкой за вершины; сортировка в технологическом процессе присутствует.

Лесосечный фонд, выделяемый на каждый год работы ЛЗП, представляет собой набор различных лесосек, составляющих годичную лесосеку.

Площадь годичной лесосеки S_г (га), на которой можно заготовить объем древесины Q_г (м³), равный годовому объему производства ЛЗП, определяется как:

S_Г=Q_Г/q, (1)

где: q - средний ликвидный запас древесины на одном гектаре, 110 м³/га;

S_{г -} площадь годичной лесосеки;

Q_г - годовой объем производства140000 м^3.

С учетом исходных данных, предусматривающих разделение годичного лесосечного фонда по площади на лесосеки с сохранением подроста и не требующие его сохранения, необходимо определить эти площади и количество лесосек. Следует разделить лесосеки на летний и зимний периоды заготовки, исходя из того, что зимой заготавливается древесины на 15-20% больше, чем летом. Данные расчетов сводятся в табл.1.

Таблица 1 - Распределение годового ЛЗП с учетом способа разработки лесосек и периода заготовки

Наименование способа разработки лесосек с распределением на периоды заготовки	Процент площади годичной лесосеки	Площадь, га.	Количество лесосек.	Объём заготовленной древесины, тыс. м3	Средняя площадь одной лесосеки, га.
1	2	3	4	5	6
1 .С сохранением подросла, в том числе: а) в летний период б) в зимний период	10 40	127,27 509,01	7 26	5 15	20 20
ИТОГО	50	636,36	32	20
2. Без сохранения подроста, в том числе: а) в летний период б) в зимний период	20 30	254,54 381,82	13 20	10 40	20 20
ИТОГО	50	636,36	33	50
ВСЕГО	100	1272,72	65	140

1.2 Выбор системы машин

лесозаготовительный лесосечный технологический процесс

Система машин - это оптимальный набор машин и оборудования, предназначенных для выполнения всего цикла лесосечных работ или его части.

Вид технологического процесса ТП1, т.е. валка + трелевка + обрезка сучьев + погрузка. При валке используем ЛП-19, т.к. уклон местности 5⁰; средний объем хлыста 0,45; количество единиц подроста 5000 шт. на 1 га. Трелевку производим ЛТ-154А, обрезку сучьев ЛП-33А, погрузку ЛП-1В.

1.3 Расчет производительности применяемых машин и механизмов

В данном разделе приводится расчет производительности с использованием характеристик конкретных машин.

Валка б/п Тайга214.

Производительность валочно-пакетирующей машины находится по формуле

, (2)

где: Т_СМ - продолжительность смены, 7 час.;

t_р - время на регламентируемые простои, 1 час.;

- коэффициент использования рабочего времени, 0,9;

V - средний объем хлыста, 0,39 м^3;

Т_ц - длительность цикла, 25 сек.

Длительность цикла находим по формуле:

, (3)

где: t₁ - время на подготовку рабочего места,1,15 сек;

t₂ - время на спиливание дерева, 0,34 сек.;

t₃ - время на сталкивание и падения дерева на землю, 10 сек.;

t₄ - время на укладывание дерева в пачку, 4 сек.

Время на спиливание дерева находим по формуле:

, (4)

где: R₁ - коэффициент дополнительных затрат при подпиливании дерева, 1,15;

d - диаметр дерева на высоте груди, 0,14м.;

- коэффициент использования технических возможностей чистого пиления, 0,14;

П_пил - производительность чистого пиления, 0,075 м²/сек.;

- 3,14

Время на укладывание дерева в пачку находим по формуле:

, (5)

где: l_ср.зсу - среднее расстояние перемещения ЗСУ до дерева, 6 м.;

_ср.зсу - средняя скорость перемещения ЗСУ, 1 м/сек.

Зима:

(6)

Т ц = 40+0,34+10+37,5=87,84 (7)

Трелевка ТДТ-55А.

Производительность трелевочного трактора находим по формуле:

, (8)

где: Т_СМ - продолжительность смены, 7 час.

t_р - время на регламентируемые простои, 1,2 час.

- коэффициент использования рабочего времени, 0,8

V - средний объем пачки, 9,3 м^3.

Т_ц - длительность цикла, 1300 сек.

Длительность цикла находим по формуле:

, (9)

где: - время холостого хода трактора, сек

- время формирования пачки, 601,2 сек.

- время рабочего хода трактора, сек.

- время отцепки пачки, 64,12 сек.

Время холостого и рабочего хода трактора находится по формуле:

, (10)

где: - среднее расстояние трелевки, 264 м.

- средняя скорость трактора в порожнем и погруженном состоянии, 0,91 м/сек.

Среднюю скорость трактора в порожнем и погруженном состоянии находим по формуле:

, (11)

где: V_ІІ - скорость трактора на второй передаче, 3,89 м/сек.

V_з.п - скорость трактора на задней передаче, 2,69 м/сек.

Среднее расстояние трелевки находим по формуле:

, (12)

где: а - ширина лесосеки, 220м.

b - длина лесосеки, 440 м.

к₁ и к₂ - коэффициенты, зависящие от схемы деляны и расположения волоков, к₁=0,5; к₂=0,5/5

к₀ - коэффициент удлинения волоков, 1,1

Время отцепки пачки находим по формуле:

, (13)

где: V - объем пачки, 4,2 м³

- коэффициент использования расчетного объема пачки, 0,8

Обрезка сучьев ЛП-33А.

Производительность сучкорезной машины находим по формуле:

, (14)

где: Т_СМ - продолжительность смены, 7 час.

t_р - время на регламентируемые простои, 1 час.

- коэффициент использования рабочего времени, 0,8

V - средний объем хлыста, 0,39 м³

Т_ц - длительность цикла, 1300,82 сек.

Расстояние между погрузочными пунктами находим по формуле:

, (15)

где: b - ширина лесосеки, 220 м.

n - количество погрузочных пунктов, 2 шт.

l - длина погрузочного пункта, 50 м.

Число деревьев на погрузочной площадке находим по формуле:

, (16)

где: S_п - площадь тяготеющая к одному погрузочному пункту, 10 м²

q - средний запас древесины, 110 м³/га

V_x - объем хлыста, 0,39 м³

Площадь, тяготеющая к одному погрузочному пункту, находим по формуле:

, (17)

где: S - площадь лесосеки, 20 га.

n - количество погрузочных пунктов, 2 шт.

Зима:

Тц=580,22+119+858,6=1558,22

T₂=60(5+0.45(4.2*0.80/0.39)+175=858.6

Погрузка ЛП-1В.

Производительность погрузчика находим по формуле:

, (18)

где: Т_СМ - продолжительность смены, 7 час.

t_р - время на регламентируемые простои, 1 час.

- коэффициент использования рабочего времени, 0,8

V - вместимость единицы подвижного состава, 25,30 м³

Т_ц - длительность цикла, 62,89 сек.

Длительность цикла находим по формуле:

, (19)

где: - время на подготовку подвижного состава, 60 сек.

- время на погрузку одной пачки, 100 сек.

V - вместимость единицы подвижного состава, 24,42 м³

V_П - расчетный объем пачки, в соответствии с грузоподъемностью погрузчика, 7 м³

- коэффициент использования грузоподъемности, 0,8

Расчетный объем пачки, в соответствии с грузоподъемностью погрузчика находим по формуле:

, (20)

где: Г_ПС - грузоподъемность единицы подвижного состава, 3,2 т.

- средняя плотность древесины, 0,83 т/м³

Среднюю плотность древесины находим по формуле:

, (21)

где: - средняя плотность сосны 0,863т/м³, лиственницы 0,833т/м³, березы 0,878т/м³

Вместимость единицы подвижного состава находим по формуле:

, (22)

где: Г_П - грузоподъемность единицы подвижного состава, 20 т.

1.4 Подготовительные работы. Объем подготовительных работ и трудозатраты на их выполнение

Подготовительные работы, прежде всего, нужны для создания необходимых условий по выполнению основных лесосечных работ, т.е. таких условий, которые обеспечивали бы высокую производительность основных операций, а также безопасность при выполнении этих операций.

В состав подготовительных работ входят такие операции как: подготовка лесосек и погрузочных пунктов, обустройство мастерских участков, выбор трасс лесовозных усов, монтаж и демонтаж оборудования.

Таблица 2 - Объем подготовительных работ и трудозатраты на их выполнение

Наименование работ	Норма выработки на 1 чел/день	Объем работ на 1 лесосеке	Трудозатраты на 1 лесосеку	Количество лесосек в год	Потребное количество чел/дней в год
1 Разметка границ пасек и волоков	2 км	1,76	0,88	65	73,6
2 Валка леса в зонах безопасности	122,40 м3/см	242м3	1,98	65	152,72
3 Трелевка в зонах безопасности	51,19 м3/см	242м3	4,73	65	307,45
4 Устройство погрузочных пунктов	0,66	2	3,03	65	196,95
5 Уборка	1,6га	20	12,5	65	812,5
Итого:					1502,8

Трудозатраты на 1 лесосеку находим по формуле:

, (23)

где: - объем работ, 1502,8 ч/д

N - норма, 365

Вывод: т.к. количество человек 6, то подготовительная бригада создается.

1.5 Расчет сменного объема работ и состава комплексной бригады

Ведущая машина ТДТ 55А.

Сменное задание бригады находим по формуле:

, (24)

где: П_{вед м} - производительность ведущей машины, 51,19 м³

- количество ведущих машин, 2 шт.

К_П - коэффициент учитывающий достигнутый уровень перевыполнения норм, вырабатываемый на мастерском участке, 1,10

Потребное количество машин и рабочих на основных работах представлено в таблице 3.

Таблица 3- Потребное количество машин и рабочих на основных работах

Наименование работ	Число смен	Название машин и механизмов	Сменное задание	Расчётная производительность	Число машин	Число рабочих
					Расчётное	Принимаемое
Валка	1	Тайга 214	112,62	122,40	0,92	1	1
Трелевка	1	ТДТ 55А	112,62	125,21	0,90	2	6
Обрезка	1	ЛП30Г	112,62	51,19	2,2	1	1
Погрузка	1	ЛП-1В	112,62	762,24	0,15	1
Итого:						4	8

Потребное количество бригад находим по формуле:

, (25)

где: Q_сут - суточное задание на все предприятие, 538,46 м³

Q_{см бр} - сменное задание бригады, 112,62м^3.

Суточное задание на все предприятие находим по формуле:

, (26)

где: Q_Г - годовой объем производства, 140000 м³

Д - количество рабочих дней в году, 260 д.

Количество рабочих, занятых на основных работах находим по формуле:

, (27)

где: К_{р бр} - применяемое количество рабочих в бригаде, 8чел

N_б - потребное количество бригад, 5бригада

1.6 Вспомогательные работы

Вспомогательные работы выполняются в ходе проведения основных работ и служат для поддержания высокой технической готовности лесозаготовительного оборудования и обеспечения нормальных условий для рабочих в условиях лесосеки.

Трудозатраты на выполнение вспомогательных работ определены в таблице 4.

Таблица 4- Трудозатраты на выполнение вспомогательных работ

Наименование работ	Норма трудозатрат чел/дней	Годовой объем работ	Трудозатраты в год чел/дней
1 Доставка рабочих	1	260	260
2 Доставка ГСМ	1	260	260
3 Точка и правка инструментов и цепей пил	1	2600	2600
4 Уход за волоками	0,5	260	130
5 Ремонт машин	0,5	3900	1950
6 Охрана территории	1	1095	1095
Итого:			6295

Потребное количество человек на вспомогательных работах находим по формуле:

, (28)

где: - трудозатраты в год, 6295чел/дней

Д - количество рабочих дней в году, 260 дней

Необходимо распределить рабочих по профессиям во вспомогательной бригаде:

- Шофер - 2чел.,

- слесарь - 5чел.,

- механик -4чел.,

- сварщик - 4чел.,

- разнорабочие - 3чел.,

- повар - 1чел.,

- сторож - 3чел.,

- токарь - 2чел.

Итого 24 человек занято на вспомогательных работах.

1.7 Расчеты основных технико-экономических показателей

Мастерский участок основная производственная единица лесозаготовительного предприятия объединяет рабочие места по производственным, технологическим, территориальным и другим признакам. Мастерский участок возглавляет мастер леса, который назначается приказом по леспромхозу. Старший мастер назначается, если в его подчинении находится не менее трёх мастеров.

Укрепленная комплексная бригада работает на базе 2х и более трелевочных тракторов.

Выработка одного основного рабочего в день определяется по формуле:

, (29)

где: N_о - число рабочих на основных работах, 14 чел.

Выработка на одного рабочего в год находится по формуле:

(30)

Выработка на одного рабочего в день находим по формуле:

(31)

где: N_сп - число рабочих занятых на основных, вспомогательных и подготовительных работах, 39 чел.

Выработка на одного списочного рабочего в год находим по формуле:

(32)

Энерговооруженность на одного рабочего на лесосечных работах определяется по формуле:

, (33)

где: N - мощность всех механизмов, занятых на основных работах, 954

Заключение

Предложенный технический процесс соответствует всем требованиям. Данные машины и механизмы выбраны в соответствии с исходными данными. Машины могут работать с более высокой производительностью, круглосуточно, обеспечивают более высокую безопасность и повышают престижность профессии.

В результате выполнения работы мы закрепили теоретический материал и получили практические навыки по проектированию технологического процесса лесозаготовительного предприятия. Научились рассчитывать производительность лесозаготовительной техники, ее количества в бригадах.

Список используемой литературы

1. Лесохозяйственный справочник для лесозаготовителя, Судьев Н.Г., Новиков Б.Н., Рожин Л.Н., «Лес. Промышленность» 1976г-224с.

2. Люманов Р. Машинная валка леса. - М.: Лес. Пром-сть, 1990.-280с.

3. Крючков И.И. Технология и организация лесозаготовительного производства, конспект 2011.-96с

4. сайт www.TL-091.ya.ru

5. Машины и оборудование лесозаготовок, справочник: Е.И. Миронов, Д.Б. Беловзоров, Л.С. Матвеенко - М: лесн. Пром-сть 1990.440с.

Размещено на Allbest.ru

...