Проектирование лесоперерабатывающего предприятия с годовым объемом 100 тыс. куб. м

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БРАТСКИЙ ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНЫЙ КОЛЛЕДЖ

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БРАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Специальность 250302.51

«Технология лесозаготовок»

Курсовой проект

Предмет: Технология и оборудование лесозаготовительного производства

Проектирование лесоперерабатывающего предприятия с годовым объёмом 100 тыс. м3

Выполнил:

Студент гр. ТЛ 091 А.С. Горюнов

Дата

Руководитель:

Преподаватель И.И. Крючков

Дата

Братск 2012



Исходные данные

Вариант 25

Наименование показателей
1. Годовой объем производства, тыс. м	100
2. Средняя высота дерева	26
3. Средний объем хлыста	0,3
4. Запас древесины на 1 га	110
5. Состав лесонасаждения	5С3Лц2Б
6. Средняя высота подроста	0,9
7. Количество единиц подроста на 1 га	3000
8. Уклон местности	12
9. Способ вывозки	Деревья
10. Тип лесного склада	П
11. Число рабочих дней в году	280
12. Заготовка леса с оставлением подроста % от годичной лесосеки	50
13. Наличие сортировки в тех процессе	-



Введение

Леса России, являясь самым крупным хранилищем углерода - до 75% его запасов на земле имеет планетарное значение так как оказывают преобладающее влияние на состояние окружающей среды и негативных изменений климата. В России сосредоточено около четверти мировых запасов деловой древесины. Принимаемые меры позволили лесопромышленному комплексу несколько улучшить режим работы.

Цель: Закрепить теоретические знания по предмету, получить практические навыки проектирования ТП-ЛЗП

I. Проектирование технологического процесса

1.1 Обоснование технологического процесса

Анализ исходных данных

1) Так как годовой объем предприятия 100 тыс. м3 - то предприятие считается мелким

2) Объем хлыста до 0,3 можно использовать трактор на базе ТДТ - 55 (ТБ-1М-15)

3) Состав насаждений - поровну

4) Метод без сохранения подроста, можно использовать трактор с конико-зажимным устройством, валка производится бензино-моторной пилой

5) Так как средняя высота подроста 0,9 м , не сохранять

6) Так как уклон местности 12 град использовать ВПМ нельзя

7) Так как способ вывозки деревья, технологический процесс ТП-1: В Т П

Таблица 1 - Распределение годового задания 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	20 30	181,82 272,73	11 17	20 30	16,8
ИТОГО	50	454,55	28	50
2. Без сохранения подроста, в том числе: а) в летний период б) в зимний период	20 30	181,85 272,73	11 17	20 30	16,8
ИТОГО	50	454,55	28	50
ВСЕГО	100	909,09	56	100

Площадь годичной лесосеки SГ (га), на которой можно заготовить объем древесины QГ (м3), равный годовому объему производства ЛЗП, определяется по формуле

SГ=QГ/q, (1)

где q - средний ликвидный запас древесины на одном гектаре, м3/га.

Qг - годовой объем древесины

SГ=100000/110=909,09 га

1.2 Выбор системы машин

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

Так как способ вывозки деревья, технологический процесс:

ТП - 1 В+Т+П=деревья

В зависимости от оборудования на валке выбираем расположение лесовозного уса( зона безопасности 50 м) погрузочные пункты 4шт (размеры 55х30м) изображаем схему валки с указанием размеров: ширина волока, ширина пасеки для бп, ширина ленты для машин, угол укладки дерева по отношению к погрузочному пункту.

Валка: Бензино-моторная пила «Тайга 214 электрон»

Трелевка: Трактор ТБ-1М-15 на базе ТДТ-55

Погрузка: Челюстной гусеничный погрузчик ПЛ-1В

Размеры лесосеки 600х280=16,8 га

Метод без сохранения подроста

1.3 Расчет производительности применяемых машин и механизмов

Расчет производительности БП «Тайга 214 электрон»

Сменная производительность машины или механизма циклического действия, м3/см находится по формуле

, (2)

где ТСМ - продолжительность смены, час;

tР- время на регламентируемые простои (1,0), час;

ц - коэффициент использования рабочего времени (0,75);

V- средний объем хлыста, пакета или пачки, м3;

ТЦ - длительность цикла, сек.

При валке бензино-моторной пилой «Тайга 214 электрон» длительность цикла находится по формуле

, (3)

где t1 - время на подготовку рабочего места, сек;

t2 - время спиливания одного дерева, сек;

t3 - время на сталкивание одного дерева (10), сек;

t4 - время на переход от одного дерева к другому.

,

,

При небольшом количестве кустарника и подроста и отсутствии снега t1 принимают равным 20 сек.

При большом количестве кустарника и глубине снега более 0,5 метра t1 принимают равным 35 сек.

Время спиливания одного дерева можно найти по формуле

, (4)

где R1 - коэффициент дополнительных затрат при подпиливании дерева (1,1);

d - диаметр дерева на высоте груди, м;

цп - коэффициент использования технических возможностей чистого пиления (0,6);

Ппил - производительность чистого пиления (по технической характеристике), м2/сек .

,

,

Время на переход вальщика от одного дерева к другому находится по формуле

, (5)

где R2 - коэффициент, учитывающий характер лесосеки (1,2);

Vх - средний объем хлыста, м3;

q - запас леса на гектаре, м3/га;

vП - скорость передвижения вальщика по лесосеке, м/сек.

Для летних условий vП принимают равной 0,6 м/сек.

Для зимних условий vП принимают равной 0,2 м/сек.

,

,

,

,

Расчет производительности трелевочного трактора ТБ - 1М - 15

Объем пачки в м3 находим:

, (7.6.)

где

mmin - минимальный вес пачки по расчетным ограничениям. (Н);

вкр - коэффициент учитывающий вес кроны, (0,15-0,3);

вк - коэффициент учитывающий вес коры, (0,08-0,12);

сср - средняя плотность свежесрубленной древесины, (кН/м3). Рассчитывается по формуле насаждения.

,

Ограничение по касательной силе тяги:

, (7.1.)

древесина лесосека волок трелевка

где

Fк - касательная сила тяги трактора, (Н);

P - вес трактора, (Н);

i - уклон волока, tg угла;

k - коэффициент распределения массы пачки между коником трактора и поверхностью волока в зависимости от способа трелевки(0,3)

Сила сцепления трактора с поверхностью волока:

, (7.2.)

где

Мсц - коэффициент сцепления.

Н,

Н,

Если Fсц>Fк, то рассчитываем ограничение по сцеплению:

, (7.3.)

где

МТ - коэффициент трения трактора;

Мгр - коэффициент трения груза.

,

Ограничение по допустимой вертикальной нагрузке на коник:

, (7.4.)

где

Нд -допустимая вертикальная нагрузка на коник, (Н).

Ограничение по тяговому усилию лебедки:

, (7.5.)

где

Zл - тяговое усилие лебедки трактора, (Н).

Время цикла можно найти по формуле

, (6)

где t1 - время холостого хода трактора, сек;

t2 - время формирования пачки, сек;

t3 - время рабочего хода трактора, сек;

t4 - время отцепки пачки, сек,

Время холостого и рабочего хода трактора находится по формуле

, (7)

где lСР - среднее расстояние трелевки, м;

VСР - средняя скорость трактора в порожнем и груженом состоянии, м/сек,

Средняя скорость трактора находится по формуле

, (8)

где VII - скорость трактора на второй передаче, м/сек;

VЗ.П. - скорость трактора на задней передаче, м/сек, (при движении только вперёд VCP=VII)

Среднее расстояние трелевки находится по формуле

, (9)

где a и b - ширина и длина лесосеки, м;

к1 и к2 - коэффициенты, зависящие от схемы деляны и расположения волоков (в общем случае к1=0,5 к2=0,5/n,

где n - число погрузочных пунктов на одной стороне лесосеки);

к0 - коэффициент удлинения волоков (1,05).

Для тракторов с манипулятором и кониковым зажимным устройством

, (13)

, (14)

Производительность трелевочного трактора:

При расчёте производительности челюстного погрузчика V равно вместимости единицы подвижного состава, м3. Вместимость единицы подвижного состава можно найти по формуле

, (26)

где ГПС - грузоподъемность единицы подвижного состава, т;

с - средняя плотность древесины, т/м3 (находим по формуле насаждения).

Время цикла находим по следующей формуле:

, (27)

где VП - расчетный объем пачки, в соответствии с грузоподъемностью погрузчика, м3;

t1 - время на подготовку подвижного состава (50) сек;

t2 - время на погрузку одной пачки (100) сек;

ци - коэффициент использования грузоподъемности (0,8).

Расчетный объем пачки, в соответствии с грузоподъемностью погрузчика, м3;

, (28)

где ГПС - грузоподъемность погрузчика, 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.

Объем подготовительных работ, и трудозатраты на их выполнение занесены в таблицу 3.

Таблица 3 - 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 Уборка опасных деревьев	1,6 га	16,8 га	10,5	56	588
2 Разметка границ пасек и волоков	2 км	10,56 км	5,28	56	295,68
3 Валка леса в зонах безопасности	97,29	330	3,39	56	189,84
4 Трелевка в зонах безопасности	54,55	330	6,04	56	338,24
5 Устройство погрузочных пунктов	0,66	4	6,06	56	339,36
Итого:					1751,12

Потребное количество человек на подготовительных работах находится как отношение потребного количества чел/дней в год на количество рабочих дней в весенне-летне-осенний период.

Трудозатраты на одну лесосеку = объем работ/норму выработки

Количество лесосек всего в таблице 1

Потребное количество чел/дней в год = трудозатраты на одну лесосеку * на количество лесосек в год

Периметр лесосеки 600+280+600+280=1760

Основные части = длина лесосеки+(длина лесосеки/ширина пасеки)*длина волока*3 = 8800 м

V леса в зоне безопасности = S зоны безопасности * запас древесины на 1 га = (600*50)/100000*110 = 330 м3

280/3*4=210

Количество человек = потребное количество чел/дней в год / число дней

Количество человек = 1751,12/210 = 8,34 = 8 человек

Размещено на Allbest.ru

...