Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Сибирский государственный аэрокосмический университет

имени академика М.Ф. Решетнева»

Комплексное использование древесины

Утверждено редакционно-издательским советом

университета в качестве методических указаний

к выполнению курсовой работы для студентов бакалавриата

направлений 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и

деревоперерабатывающих производств» профиля подготовки

«Лесоинженерное дело», 35.03.01 «Лесное дело», 15.03.02

«Технологические машины и оборудование» профиля подготовки

«Машины и оборудование лесного комплекса», 38.03.01 «Экономика» профиля подготовки «Экономика предприятий и организаций»

всех форм обучения

Красноярск 2017

Оглавление

• 1. Общие сведения
• 2. Разработка технологии производства щепы из лесосечных отходов
• 2.1 Требования к выполнению данного раздела курсовой работы
• 2.2 Определение объемов заготовок древесины по сезонам года, по породам и годовых объемов потенциальных ресурсов древесных отходов на лесосеках и на погрузочных пунктах
• 2.3 Определение годовых объемов реальных ресурсов древесных отходов, перерабатываемых на щепу
• 2.4 Определение годовых и сменных объемов заготовки и переработки древесного сырья на щепу по операциям
• 2.5 Выбор машин и механизмов на заготовке и переработке древесного сырья на щепу и расчет их производительности
• 2.6 Расчет потребного количества машин, механизмов и рабочих на заготовке и переработке древесного сырья на щепу
• 2.7 Составление технологической карты производства щепы из лесосечных отходов
• 2.8 Описание технологического процесса
• 3. Разработка технологии производства щепы из низкокачественной древесины и кусковых отходов от раскряжевки хлыстов на нижнем складе
• 3.1 Требования к выполнению данного раздела курсовой работы20
• 3.2 Определение годового объема древесного сырья, пригодного для переработки на щепу
• 3.3 Определение годового и сменного объемов переработки древесного сырья на щепу по операциям, выхода щепы и отходов производств
• 3.4 Обоснование выбора типа установки и основного оборудования для производства щепы
• 3.5 Расчёт производительности основного оборудования цеха щепы
• 3.6 Расчет потребного количества основного оборудования и рабочих в цехе щепы
• 3.7 Выбор типа склада запаса щепы и определение
• параметров склада3
• 3.8 Составление плана цеха щепы и описание технологического процесса
• 4. Проектирование цехов переработки
• Контрольные вопросы для самоподготовки
• Библиографический список

1. Общие сведения

Студенты института лесных технологий направлений 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» профиля подготовки «Лесоинженерное дело», 35.03.01 «Лесное дело», 15.03.02 «Технологические машины и оборудование» профиля подготовки «Машины и оборудование лесного комплекса», 38.03.01 «Экономика» профиля подготовки «Экономика предприятий и организаций» изучают дисциплину «Комплексное использование древесины» и выполняют курсовую работу на тему «Разработка технологии производства щепы на лесосеке и на нижнем складе».

Необходимость выполнения курсовой работы «Комплексное использование древесины» обусловлена тем, что объектами профессиональной деятельности выпускников является лес, лесные ресурсы, технологические процессы и оборудование для их переработки, разработка и организация технологии комплексного использования всей биомассы дерева в условиях лесопромышленных предприятий.

Использование данных методических указаний в профессиональной подготовке студентов поможет решать вопросы комплексной переработки биомассы дерева и лесоэксплуатации в целом. Каждому специалисту лесных отраслей следует обязательно знать основные положения по составу размерно - качественных характеристик и методам расчёта объёмов дополнительного сырья, иметь представление об основных существующих и перспективных направлениях использования низкокачественной древесины и древесных отходов. древесный отход ресурс оборудование

Успешное выполнение курсовой работы способствует формированию у обучающихся следующих профессиональных компетенций:

способностью использовать технические средства для измерения основных параметров технологического процесса, свойств сырья и изделий из древесины и древесных материалов;

способностью использовать нормативные документы по качеству, стандартизации и сертификации изделий из древесины и древесных материалов, элементы экономического анализа в практической деятельности;

готовностью обосновывать принятие конкретного технического решения при разработке технологических процессов и изделий; выбирать технические средства и технологии с учетом экологических последствий их применения;

способностью определять стоимостную оценку основных производственных ресурсов.

Курсовая работа состоит из пояснительной записки и графической части, выполняемой на формате A1.

Пояснительная записка к работе объемом 30-35 с. выполняется на листах формата А4. Текстовая часть пояснительной записки выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД (СТП СибГАУ) - «Оформление текстовых документов». Информационные материалы (ксерокопии): схемы, рисунки, краткие описания располагаются по тексту. Пример оформления титульного листа приведён в приложении 1. В графической части на формате A1 в масштабе изображается технологическая карта. Кроме этого, вычерчивается: схема мастерского участка или погрузочного пункта (при сортиментной заготовке) с размещением штабелей, машин и механизмов, применяемых в технологическом процессе. Пояснительная записка оформляется в соответствии с требованиями СТП. Графическая часть выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД.

Структура и содержание пояснительной записки

1. Исходные данные для проектирования.

2 .разработка технологии производства щепы из лесосечных отходов.

2.1. Требования к выполнению раздела.

2.2.Определение объемов заготовок древесины по сезонам года, по породам и годовых объемов потенциальных ресурсов древесных отходов на лесосеках и погрузочных пунктах.

2.3. Определение годовых объемов реальных ресурсов древесных отходов, перерабатываемых на щепу.

2.4. Определение годовых и сменных объемов заготовки и переработки древесного сырья на щепу по операциям.

2.5. Выбор машин и механизмов на заготовке и переработке древесного сырья на щепу и расчет их производительности.

2.6. Расчет потребного количества машин, механизмов и рабочих на заготовке и переработке древесного сырья на щепу.

2.7. Составление технологической карты производства щепы из лесосечных отходов.

2.8. Описание технологического процесса.

3. Разработка технологии производства щепы из низкокачественной древесины и кусковых отходов от раскряжевки хлыстов на нижнем складе.

3.1. Требования к выполнению данного раздела курсовой работы.

3.2. определение годового объема древесного сырья, пригодного для переработки на щепу.

3.3. Определение годового и сменного объемов переработки древесного сырья на щепу по операциям, выхода щепы и отходов производства.

3.4. Обоснование выбора типа установки и основного оборудования для производства щепы.

3.5. расчет производительности основного оборудования цеха щепы.

3.6. Расчет потребного количества оборудования и рабочих в цехе щепы.

3.7. Выбор типа склада щепы и определение параметров склада.

3.8. Составление плана цеха щепы и описание технологического процесса.

Список использованных источников

Структура графической части

Лист 1. Технологическая карта производства щепы на лесосеке

Лист 2. Технологическая схема цеха производства щепы на нижнем складе

Задание на курсовую работу студент составляет самостоятельно по данным, приведенным в табл. 1.1, согласно порядковому номеру студента в классном журнале преподавателя.

Таблица 1.1

Исходные данные для проектирования

Исходные данные	Номер варианта
	1	2	3	4	5
Годовой объем заготовки, тыс. м3	80	150	125	100	90
Доля зимней заготовки	0,52	0,62	0,53	0,50	0,55
Способ трелевки	деревьями
Породный состав лесонасаждений	7Е2С1Б	8Е1С1Б	7Е1С1Б1Ос	6Е3С1Б	8Е2Б
Класс товарности лесонасаждений	II	I	III	I	II
Запас леса на 1 га, м3	200	180	210	240	260
Размеры лесосек, м	300х900	350х500	400х750	400х800	450х600
Тип лесовозной дороги	автогрунтовая	автогравийная
Среднее расстояние вывозки, км	60	130	80	150	100
Место производства щепы: из лесосечных отходов из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки	на погрузочном пункте на нижнем складе
Средние размеры низкокачественной древесины: вершинный диаметр бревна, см длина бревна, м	14 6,5	28 5,0	30 4,5	26 5,0	32 3,5
Марка вырабатываемой щепы: из лесосечных отходов из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки	ПС Ц-1	ПВ Ц-2	ПВ Ц-3	ПС ПВ	ПВ Ц-1
Режим работы на производстве щепы: из лесосечных отходов число дней работы в году число смен работы в сутки из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки число дней работы в году число смен работы в сутки	120 1 290 1	110 2 250 2	130 2 270 2	125 2 300 1	135 2 250 2
Режим отгрузки щепы с нижнего склада: число дней работы в году число смен работы в сутки	310 2	340 1	320 2	340 2	330 2
Проектируемый цех (участок)	производство коры для дубильных экстрактов	Производство кормовых добавок	Производство щепы на лесосеке	Производство щепы на погрузочном пункте	Производство хвойно- витаминной муки
Исходные данные	Номер варианта
	6	7	8	9	10
Годовой объем заготовки, тыс. м3	65	135	100	75	110
Доля зимней заготовки	0,60	0,54	0,56	0,58	0,65
Способ трелевки	деревьями	хлыстами
Породный состав лесонасаждений	4Е3С3Б	4Е4П2Б	5Е4П1Б	4С4П2Ос	6С2П2Б
Класс товарности лесонасаждений	II	III	II	I	II
Запас леса на 1 га, м3	250	230	280	190	220
Размеры лесосек, м	350х850	300х600	350х850	450х650	300х600
Тип лесовозной дороги	автогравийная	автогрунтовая
Среднее расстояние вывозки, км	65	125	85	110	75
Место производства щепы: из лесосечных отходов из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки	на погрузочном пункте на нижнем складе	на лесосеке на нижнем складе
Средние размеры низкокачественной древесины: вершинный диаметр бревна, см длина бревна, м	36 4,0	26 5,5	22 6,5	16 6,0	28 4,0
Марка вырабатываемой щепы: из лесосечных отходов из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки	ПВ ПС	ПС Ц-1	ПВ Ц-2	ПВ ГП	ПС ПС
Режим работы на производстве щепы: из лесосечных отходов число дней работы в году число смен работы в сутки из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки число дней работы в году число смен работы в сутки	125 2 280 2	140 2 260 3	160 2 300 2	115 2 240 2	125 1 260 1
Режим отгрузки щепы с нижнего склада: число дней работы в году число смен работы в сутки	340 3	360 2	360 3	320 2	340 1
Проектируемый цех (участок)	производство органических удобрений	Производство древесного угля в камерных печах	Производство пихтового масла	Производство арболита	Производство древесного угля в передвижных печах
Исходные данные	Номер варианта
	11	12	13	14	15
Годовой объем заготовки, тыс. м3	120	95	55	140	85
Доля зимней заготовки	0,64	0,57	0,63	0,51	0,68
Способ трелевки	хлыстами	деревьями
Породный состав лесонасаждений	5П2Е3Ос	6П2Е2Ос	7С2П1Б	8С2Б	4С4Е2Б
Класс товарности лесонасаждений	II	III	II	I	II
Запас леса на 1 га, м3	235	215	185	225	270
Размеры лесосек, м	500х800	400х600	400х500	350х750	450х550
Тип лесовозной дороги	автогрунтовая	автогравийная
Среднее расстояние вывозки, км	125	75	100	80	120
Место производства щепы: из лесосечных отходов из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки	на лесосеке на нижнем складе	на погрузочном пункте на нижнем складе
Средние размеры низкокачественной древесины: вершинный диаметр бревна, см длина бревна, м	18 4,5	20 5,0	34 5,0	40 3,5	24 5,0
Марка вырабатываемой щепы: из лесосечных отходов из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки	ПС Ц-2	ПВ Ц-3	ПВ ГП-1	ПС ПВ	ПВ ПС
Режим работы на производстве щепы: из лесосечных отходов число дней работы в году число смен работы в сутки из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки число дней работы в году число смен работы в сутки	120 1 290 1	130 2 260 2	140 1 280 2	150 2 250 2	160 2 260 3
Режим отгрузки щепы с нижнего склада: число дней работы в году число смен работы в сутки	310 2	320 2	360 1	310 2	340 2
Проектируемый цех (участок)	производство хвойно-витаминной муки	Производство пихтового масла	Производство щепы на лесосеки	Производство щепы на погрузочном пункте	Производство органических удобрений
Исходные данные	Номер варианта
	16	17	18	19	20
Годовой объем заготовки, тыс. м3	50	130	145	120	110
Доля зимней заготовки	0,59	0,50	0,65	0,52	0,54
Способ трелевки	деревьями
Породный состав лесонасаждений	4Е4П2Ос	8П2Б	4П3Е3Ос	7С3Б	6С2П2Б
Класс товарности лесонасаждений	III	II	III	I	II
Запас леса на 1 га, м3	245	170	195	265	175
Размеры лесосек, м	400х700	350х500	450х600	400х650	350х550
Тип лесовозной дороги	автогравийная
Среднее расстояние вывозки, км	70	140	90	115	65
Место производства щепы: из лесосечных отходов из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки	на погрузочном пункте на нижнем складе
Средние размеры низкокачественной древесины: вершинный диаметр бревна, см длина бревна, м	26 6,5	28 3,5	22 4,0	34 4,5	36 3,5
Марка вырабатываемой щепы: из лесосечных отходов из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки	ПВ Ц-1	ПС Ц-2	ПС ГП-1	ПВ ПВ	ПВ ПС
Режим работы на производстве щепы: из лесосечных отходов число дней работы в году число смен работы в сутки из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки число дней работы в году число смен работы в сутки	145 2 250 2	135 1 280 1	125 2 270 2	150 2 290 3	120 1 270 1
Режим отгрузки щепы с нижнего склада: число дней работы в году число смен работы в сутки	350 2	300 1	330 2	350 2	340 1
Проектируемый цех (участок)	Производство коры для дубильных экстрактов	Производство арболита	Производство кормовых добавок	Производство древесного угля в передвижных печах	Производство древесного угля в камерных печах
Исходные данные	Номер варианта
	21	22	23	24	25
Годовой объем заготовки, тыс. м3	60	130	105	80	150
Доля зимней заготовки	0,56	0,58	0,60	01,54	0,56
Способ трелевки	деревьями
Породный состав лесонасаждений	9П1Б	4Е5П1Б	7П3Ос	5С4П1Б	8С2Ос
Класс товарности лесонасаждений	II	III	II	I	II
Запас леса на 1 га, м3	200	275	250	285	200
Размеры лесосек, м	450х650	500х500	350х600	450х700	400х800
Тип лесовозной дороги	автогрунтовая	автогравийная
Среднее расстояние вывозки, км	95	100	70	135	75
Место производства щепы: из лесосечных отходов из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки	на погрузочном пункте на нижнем складе
Средние размеры низкокачественной древесины: вершинный диаметр бревна, см длина бревна, м	24 6,5	18 5,0	26 3,5	30 5,0	32 4,0
Марка вырабатываемой щепы: из лесосечных отходов из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки	ПС Ц-1	ПВ Ц-2	ПС Ц-1	ПВ Ц-2	ПС ПС
Режим работы на производстве щепы: из лесосечных отходов число дней работы в году число смен работы в сутки из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки число дней работы в году число смен работы в сутки	130 2 280 2	160 2 250 3	110 2 260 2	130 2 290 3	145 2 300 3
Режим отгрузки щепы с нижнего склада: число дней работы в году число смен работы в сутки	320 2	300 3	320 2	310 3	350 3
Проектируемый цех (участок)	Производство хвойно-витаминной муки	Производство пихтового масла	Производство арболита	Производство кормовых добавок	Производство органических удобрений
Исходные данные	Номер варианта
	26	27	28	29	30
Годовой объем заготовки, тыс. м3	70	140	115	90	100
Доля зимней заготовки	0,62	0,58	0,54	0,56	0,52
Способ трелевки	деревьями	хлыстами
Породный состав лесонасаждений	4П4С2Б	7С3Ос	5Е3П2Б	6С3П1Б	7Е1П1Б1Ос
Класс товарности лесонасаждений	III	II	III	II	I
Запас леса на 1 га, м3	230	260	265	270	280
Размеры лесосек, м	400х650	500х600	350х400	400х700	500х800
Тип лесовозной дороги	автогравийная
Среднее расстояние вывозки, км	95	80	65	105	130
Место производства щепы: из лесосечных отходов из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки	на лесосеке на нижнем складе
Средние размеры низкокачественной древесины: вершинный диаметр бревна, см длина бревна, м	20 4,5	28 5,0	24 4,0	26 5,0	32 4,5
Марка вырабатываемой щепы: из лесосечных отходов из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки	ПС Ц-2	ПВ ПВ	ПВ Ц-1	ПС ПВ	ПВ ПС
Режим работы на производстве щепы: из лесосечных отходов число дней работы в году число смен работы в сутки из низкокачественной древесины и отходов раскряжевки число дней работы в году число смен работы в сутки	135 1 260 2	120 1 300 2	150 2 270 2	140 2 260 23	160 2 300 2
Режим отгрузки щепы с нижнего склада: число дней работы в году число смен работы в сутки	310 2	350 2	350 2	330 2	320 3
Проектируемый цех (участок)	Производство древесного угля в передвижных печах	Производство щепы на лесосеке	Производство древесного угля в камерных печах	Производство щепы на погрузочном пункте	Производство коры для дубильных экстрактов

2. Разработка технологии производства щепы из лесосечных отходов

2.1 Требования к выполнению данного раздела курсовой работы

В процессе проектирования необходимо:

определить объемы заготовок древесины по сезонам года, по породам и годовые объемы потенциальных ресурсов древесных отходов на лесосеках и на погрузочных пунктах;

определить годовые объемы реальных ресурсов древесных отходов, перерабатываемых на щепу;

определить годовые и сменные объемы заготовки и переработки древесного сырья на щепу по операциям на лесосеках или на погрузочных пунктах;

обосновать выбор машин и механизмов для производства щепы на лесосеке или на погрузочном пункте и рассчитать их сменные производительности;

определить потребное количество машин, механизмов и рабочих;

составить технологическую карту производства щепы на лесосеке или на погрузочном пункте и описать технологический процесс.

2.2 Определение объемов заготовок древесины по сезонам года, по породам и годовых объемов потенциальных ресурсов древесных отходов на лесосеках и на погрузочных пунктах

Объемы заготовки древесины по сезонам года и по породам определяют по формулам:

; (2.1)

; (2.2)

; (2.3)

, (2.4)

где Q_г - годовой объем заготовки древесины, тыс. м³;

Q_з и Q_л - соответственно объемы заготовки древесины в осенне-зимний и весенне-летний периоды года, тыс. м³;

доля заготовки в осенне-зимний период;

k_i - доля i-й породы в составе лесонасаждения.

К потенциальным ресурсам древесных отходов относятся:

на лесосеках: сучья и ветви, вершинки и обломки стволов, тонкомерные деревья, пни и корни;

на погрузочных пунктах: сучья и ветви, вершинки при острижке воза по габаритам подвижного состава, обломки стволов при погрузке челюстными лесопогрузчиками.

Количество потенциальных ресурсов древесных отходов от объема заготовленной древесины составляет:

на лесосеках: сучья и ветви при трелевке хлыстов: для ели и пихты - 18 %; сосны - 14 %; березы - 6 %; осины - 8 %; вершинки - 1,5 %; обломки стволов - 3-6,6 %; тонкомерные деревья - 4-5 %; пни - 2-3 %; корни: ели и пихты - 16,5 %; сосны - 11,5 %; березы - 14 % ; осины - 13 %;

на погрузочных пунктах: сучья и ветви при трелевке деревьев и вывозке хлыстов: для ели и пихты - 12 %; сосны - 7 %; березы - 5 %; осины - 4 %; вершинки при острижке воза - 1,5-2 %; обломки стволов при погрузке челюстными лесопогрузчиками - 2,5 %.

Расчеты объемов заготовок древесины по сезонам года и потенциальных ресурсов древесных отходов сводятся в табл. 3.1.

2.3 Определение годовых объемов реальных ресурсов древесных отходов, перерабатываемых на щепу

Технологические потери неизбежно снижают объемы реальных древесных отходов. Наиболее доступными для переработки на щепу являются: обломки стволовой древесины, нестрелеванные хлысты, вершинки, сучья и ветви. Объем реальных древесных отходов зависит от ряда факторов: природно-производственных условий, применяемых на лесозаготовках систем машин, времени года проведения лесозаготовительных работ и др.

Объемы реальных древесных отходов, пригодных для производства щепы, от объема заготовок хвойных и лиственных пород составляют:

1. При трелевке хлыстами:

на лесосеках: сучья и ветви - для ели и пихты - 14 %; для сосны - 10 %; для березы - 4 %; для осины - 5 %; обломки стволов и нестрелеванные хлысты - 6 %; вершинки - 1,5 %;

на погрузочных пунктах: обломки стволов при погрузке челюстными погрузчиками - 2,5 %; вершинки при острижке воза - 1,5-2,0 %.

2. При трелевке деревьями:

на лесосеках: обломки стволов и нестрелеванные деревья - 6 %; вершинки - 1,5 %;

на погрузочных пунктах: сучья и ветви - для ели и пихты - 10 %; для сосны - 6 %; для березы - 3 %; для осины - 4 %; обломки стволов при погрузке челюстными погрузчиками - 2,5 %; вершинки при острижке воза - 1,5-2 %.

Объемы реальных древесных отходов, пригодных для производства щепы Q_щ, определяют отдельно для хвойных и лиственных пород.

Расчеты годовых объемов реальных ресурсов древесных отходов сводятся в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Расчет объемов реальных ресурсов древесных отходов

Наименование древесных отходов	Объем , тыс м3 в год
Сучье, ветви и.т.д….

2.4 Определение годовых и сменных объемов заготовки и переработки древесного сырья на щепу по операциям

При определении объемов работ на заготовке и переработке древесного сырья необходимо установить состав технологических операций по выработке щепы на лесосеке и на погрузочном пункте.

Рекомендуется следующий состав операций:

при выработке щепы на лесосеке: раскряжевка неликвидной стволовой древесины (вершин, обломков стволов, нестрелеванных хлыстов), сбор лесосечных отходов в валы, измельчение отходов на лесосеке и на погрузочном пункте на щепу и погрузка ее в контейнерный кузов или в автощеповоз, вывозка щепы на нижний склад;

при выработке щепы на погрузочном пункте: раскряжевка неликвидной стволовой древесины на лесосеке, сбор раскряжеванной древесины с подноской до 20 м и укладкой в кучи объемом 1,5-2,0 м³, погрузка и перевозка древесных отходов на погрузочный пункт, измельчение древесных отходов на щепу на погрузочном пункте и погрузка щепы в автощеповоз, вывозка щепы на нижний склад.

Сменные объемы работ на отдельных операциях определяют по формуле

, (2.5)

где Q_щ - годовой объем древесных отходов, перерабатываемых на щепу, м³;

N - число дней работы в году;

n - число смен работы в сутки.

Число дней работы в году на заготовке и переработке древесных отходов на щепу дается в задании на проектирование.

Число смен работы в сутки: на раскряжевке неликвидной стволовой древесины на лесосеке, на сборе раскряжеванной древесины с укладкой ее в кучи - принимать одну смену, а на остальных операциях - принимать по заданию.

Объем работ по транспортировке отходов на лесопогрузочный пункт не включает 2,5% обломков стволов и 1,5-2 % вершин, которые образуются на самом лесопогрузочном пункте.

При определении объема вывозки щепы на нижний склад следует учитывать, что в процессе измельчения и погрузки отсев щепы составляет 2-5 % от объема измельченных отходов.

Все расчеты по определению годовых и сменных объемов заготовки и переработки древесного сырья на щепу по операциям сводятся в табл. 2. 2.

Таблица 2.2

Объемы работ по заготовке и переработке древесного

сырья на щепу

Наименование операций	Объемы работ, м3
	хвойные породы	лиственные породы	всего
	в год	в смену	в год	в смену	в год	в смену

2.5 Выбор машин и механизмов на заготовке и переработке древесного сырья на щепу и расчет их производительности

Основанием при выборе машин и механизмов на заготовке и переработке древесного сырья на щепу служат исходные данные для проектирования, сменные объемы работ на выполняемых операциях. При этом нужно стремиться к тому, чтобы каждый механизм по своим конструктивным особенностям и технико-экономическим показателям наиболее полно отвечал условиям работы.

Раскряжевка неликвидной стволовой древесины на лесосеке производится универсальными бензомоторными пилами. Сменная производительность бензопилы при обслуживании одним раскряжевщиком составляет 15-20 м³.

Сбор раскряжеванной неликвидной древесины с подноской за 20 м и укладкой в кучи объемом 1,5-2 м³ производится рабочим вручную. Норма выработки на человеко-день составляет 7,5-10 м³.

Сбор лесосечных отходов в валы шириной 1,5-2,5 м и высотой 0,8-1,2 м производится сучкоподборщиками ПСГ-3, ПС-5, ЛТ-161. Сменная производительность сучкоподборщика при обслуживании одним оператором составляет 2,5-3,5 га или 40-50 м³ отходов.

Погрузка древесных отходов из куч на лесосеке и транспортировка их на лесопогрузочный пункт производится погрузочно-транспортными машинами ЛП-23, ПЛО-1А, ЛТ-168.

Сменную производительность погрузочно-транспортной машины, м³, рассчитывают по формуле

где Т - продолжительность смены, с; Т=25200 с;

t_пз - подготовительно-заключительное время, с; t_пз=3000 с;

₁ - коэффициент использования рабочего времени и загрузки машины; ₁=0,5-0,6;

Q - емкость кузова в плотной массе отходов, м³; Q = 4 м³ - для ПЛО-1А;

Q= 4,8 м³ - для ЛП-23; Q= 9,2 м³ - для ЛТ-168;

l_ср - среднее расстояние перевозки отходов, м (определяется исходя из размеров лесосеки);

_ср - средняя скорость движения машины, м/с; _ср= 0,9-1 м/с;

t_п - время погрузки машины, с; t_п = 900-1200 с;

t_р - время разгрузки машины, с; t_р = 150-180 с.

Сменная производительность погрузочно-транспортной машины на расстояние перевозки до 500 м и обслуживании одним оператором составляет 20-30 м³.

Измельчение древесных отходов на щепу производится прицепными (УРП-1, ТТ-1000 ТУ) или самоходными (ЛО-63А, ЛО-63Б) рубительными машинами.

Сменную производительность рубительной машины, м³, рассчитывают по формуле

, (2.7)

где Т = 25200 с; ₁ = 0,7-0,8;

п - частота вращения ножевого диска, об/с;

п = 9,7 об/с - для ЛО-63А, ЛО-63Б, УРП-1;

п = 16,7 об/с - для ТТ-1000 ТУ;

z - число режущих ножей на диске;

z = 2 - для УРП-1, ТТ-1000 ТУ;

z = 3 - для ЛО-63А, ЛО -63Б;

F_n - проходное сечение патрона, м²;

F_n =0,42 х 0,22 м² - для ЛО-63А, ЛО-63Б;

F_n= 0,42 х 0,35 м²- для УН1-1;

F_n = 0,32 х 0,26 м² - для ТТ-1000 ТУ;

l_щ - длина щепы, м; l_щ = 0,015-0,030 м;

₂ - коэффициент загрузки машины; ₂ =0,5-0,7;

₃ - коэффициент загрузки сечения патрона; ₃ = 0,5-0,7;

₄ - коэффициент плотности подаваемого в машину материала;

₄ =0,6-0,8.

Сменная производительность рубительной машины при обслуживании одним оператором составляет 50-70 м³.

Транспортировка щепы на нижний склад производится автощеповозами ЛТ-57П, ЛТ-7А, ЛТ-191 и контейнерными автопоездами ТМ-12, ТМ-15.

Сменную производительность транспортных средств на перевозке щепы, м³, рассчитывают по формуле

(2.8)

где Т = 25200 с; t_пз = 1200-1800 с; ₁ = 0,8-0,9;

Q - емкость кузова в плотной массе щепы, м³;

Q = 7,2 м³ - для ЛТ-57А; Q = 11,0 м³ - для ЛТ-7А;

Q = 12 м³ - для ЛТ-191; Q = 8,7 м³ - для ТМ-12, ТМ-15;

l_ср - среднее расстояние вывозки щепы, км (дается в задании);

t - время пробега 1 км пути в обоих направлениях, с;

t = 120 с/км - по автогрунтовой дороге;

t = 90 с/км - по автогравийной дороге;

t_п - время погрузки, с; t_п = 600 с - при погрузке щепы рубительной машиной в сменный кузов или контейнер; t_п = 3600 с - при погрузке щепы в автощеповоз;

t_р - время разгрузки, с; t_р =300 с;

t_м - время маневрирования, с; t_м = 180 с.

2.6 Расчет потребного количества машин, механизмов и рабочих на заготовке и переработке древесного сырья на щепу

После определения объемов работ по операциям, выбора машин и механизмов рассчитывают потребное количество машин, механизмов и рабочих исходя из норм выработки или их сменной производительности.

Результаты расчетов сводят в табл. 2.3.

Таблица 2.3

Потребное количество машин, механизмов и рабочих

на заготовке и переработке древесного сырья на щепу

Наименование операций	Суточный объем работ, м3	Число смен работы в сутки	Сменный объем работ, м3	Наименование и марка механизма	Количество рабочих, обслуживающих механизм	Сменная производительность механизма	Количество работающих механизмов	Потребное число рабочих
								в смену	в сутки

Количество работающих машин и механизмов по отдельным операциям определяется путем деления сменного объема работ на сменную производительность механизма, а потребность в рабочих - умножением количества одновременно работающих механизмов на количество рабочих, обслуживающих этот механизм.

2.7 Составление технологической карты производства щепы из лесосечных отходов

Технологическая карта составляется на основе выбранной технологии и состава машин и механизмов на заготовке древесных отходов и их переработке на щепу. При разработке технологической карты рекомендуется использовать технологические схемы, приведенные в учебнике [6].

Технологическая карта вычерчивается на листе формата А1 в карандаше и должна содержать:

технологическую схему освоения лесосечных отходов в масштабе 1:1000 или 1:2000:

характеристику лесосеки (эксплуатационная площадь, средний запас на 1 га, ликвидный запас древесины, состав насаждения, объем реальных ресурсов древесных отходов на лесосеке и на погрузочных пунктах по их видам работ);

технологические указания по сбору и переработке древесных отходов на щепу, перевозка щепы на нижний склад;

количественные показатели (сменное задание бригаде, число бригад в леспромхозе, численный состав бригады, число работающих машин и механизмов и их сменные производительности по операциям, сменность работы на отдельных операциях).

2.8 Описание технологического процесса

При описании технологического процесса, рассчитанного в курсовой работе, необходимо указать состав, содержание и сроки выполнения работ, а также какие документы составляются по результатам их выполнения.

При изложении порядка проведения технологического процесса комплексной переработки древесного сырья приводится описание выполнения каждой технологической операции.

Особое внимание при описании технологического процесса обращается на пояснение правил техники безопасности на различных видах работ. В тексте должны быть отражены меры и порядок соблюдения зон безопасности между смежными технологическими операциями, способы обозначения их в натуре, а также перечисляются ограничения (по погодным условиям, рельефу), когда запрещается проведение определенных технологических операций.

3. Разработка технологии производства щепы из низкокачественной древесины и кусковых отходов от раскряжевки хлыстов на нижнем складе

3.1 Требования к выполнению данного раздела курсовой работы

В процессе проектирования необходимо:

определить годовой объем древесного сырья на складе, пригодного для переработки на щепу;

определить годовой и сменный объемы переработки древесного сырья на щепу по отдельным операциям, выхода щепы и отходов производства по группам древесных пород и в целом на нижнем складе;

обосновать выбор типа установки и основного оборудования для производства щепы и рассчитать его сменные производительности;

определить потребное количество оборудования и рабочих в цехе щепы;

выбрать тип склада запаса щепы перед фронтом отгрузки и рассчитать параметры склада;

составить технологическую схему цеха щепы и описать технологический процесс.

3.2 Определение годового объема древесного сырья, пригодного для переработки на щепу

В соответствии с заданием на щепу перерабатываются низкокачественная древесина и кусковые отходы (откомлевки и вершинки) от раскряжевки хлыстов. Ресурсы такого древесного сырья на складе определяют исходя из годового объема раскряжевки хлыстов, породного состава лесонасаждений и класса товарности.

Годовой объем низкокачественной древесины, получаемой при раскряжевке хлыстов на нижнем складе, определяют по формулам

; (3.1)

; (3.2)

, (3.3)

где Q_г, Q_i, Q_н.д.i - соответственно, годовые объемы: раскряжевки хлыстов на складе, раскряжевки хлыстов i-й породы и выхода низкокачественной древесины i-й породы;

k_i, P_i - коэффициенты, учитывающие, соответственно: содержание i-й породы в составе лесонасаждения и выхода низкокачественной древесины i-й породы.

Выход низкокачественной древесины по породам, в зависимости от класса товарности лесонасаждений, приведен в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Выход низкокачественной древесины в зависимости от класса товарности лесонасаждений, %

Порода	Класс товарности насаждений
	I	II	III
Сосна	7,6	9,2	13,0
Ель	10,3	12,4	17,3
Пихта	12,4	14,8	20,8
Береза	27,1	35,4	43,7
Осина	41,4	49,6	57,7

Кусковые отходы после раскряжевки хлыстов составляют 2,5-3,5 % от объема раскряжеванной древесины.

При определении объема древесного сырья, которое может быть переработано на нижнем складе на щепу, необходимо учитывать потребление древесины на собственные нужды предприятия. В соответствии с нормами технологического проектирования лесозаготовительных предприятий потребление древесины на собственные нужды составляет 2-8 % от годового объема раскряжевки.

При этом желательно расходовать в значительных объемах древесину лиственных пород (70 %), как менее ценную по сравнению с древесиной хвойных пород. Отбор на собственные нужды из низкокачественной древесины (долготье) и кусковых отходов раскряжевки производится в соотношении 3:1 соответственно.

Расчет годового объема древесного сырья, перерабатываемого на щепу, сводится в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Годовой объем низкокачественной древесины и кусковых

отходов, перерабатываемых на щепу

Показатели

Породы

ель

сосна

пихта

итого хвойные породы, тыс. м3

береза

осина

итого лиственных пород, тыс. м3

всего, тыс. м3

%

тыс. м3

%

тыс. м3

%

тыс. м3

%

тыс. м3

%

тыс. м3

Годовой объем раскряжевки

Древесное сырье, перерабатываемое на щепу: низкокачественная древесина (долготье) кусковые отходы раскряжевки

Итого древесного сырья

Оставляется на собственные нужды: из долготья из кусковых отходов раскряжевки

Итого

Перерабатывается на щепу: долготьё кусковые отходы раскряжевки

Итого

3.3. Определение годового и сменного объемов переработки древесного сырья на щепу по операциям, выхода щепы и отходов производств

При определении объемов работ по переработке древесного сырья, выхода щепы и отходов производства необходимо установить состав технологических операций, который зависит от выхода и размеров перерабатываемого сырья и получаемой продукции. В данном случае рекомендуется следующий состав операций: подача древесного сырья в цех, поперечная распиловка древесного сырья на коротье, раскалывание чураков, окорка и удаление гнили из поленьев, измельчение сырья и сортировка щепы, транспортировка на склад хранения и погрузка щепы в вагоны МПС, в автощеповозы или в суда, удаление из цеха и отвозка отходов производства.

Рекомендуемые для расчетов коэффициенты выхода щепы, в зависимости от вида перерабатываемого сырья по группам пород и назначения щепы, приведены в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Значения коэффициентов выхода щепы

Наименование сырья	Марка щепы
	Ц-1	Ц-2	Ц-3	ГП-1	ПС, ПВ
Низкокачественная древесина: хвойных пород лиственных пород	0,63 0,60	0,70 0,65	0,73 0,68	0,75 0,70	0,80 0,75
Кусковые отходы раскряжевки: хвойных пород лиственных пород	0,69 0,63	0,77 0,72	0,80 0,75	0,82 0,77	0,88 0,83

При определении объемов древесного сырья и количества отходов по отдельным операциям необходимо учитывать следующее:

1. Сырье длиной 0,3-1,5 м перерабатывается без поперечной распиловки. Согласно этому требованию поперечной распиловке подлежат: низкокачественная древесина (долготье) - 100 %; кусковые отходы от раскряжевки - 15-20 %. Выход опилок составляет 0,5-1 % от объема поперечной распиловки;

2. Сырье диаметром до 20 см не подлежит расколке. Исходя из практики объем данного сырья составляет 10-35 % от общего объема переработки. Объем отходов при раскалывании чураков (отщепы, гниль) можно принимать 0,5-1 % от объема расколки;

3. При окорке сырья в барабанах отходы составляют: кора (отходы сверх баланса) - 8 %, древесины - 2-2,5 %;...