Проект лесосечных работ с заготовкой сортиментов на базе колесных тракторов с тросо-чокерным оборудованием

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

Проект лесосечных работ с заготовкой сортиментов на базе колесных тракторов с тросо-чокерным оборудованием

Введение

Леса Республики Беларусь занимают 9,2 млн. га, или 35% ее общей площади. В ведении комитета лесного хозяйства при Совете Министров Республики Беларусь находится 7,9 млн. га лесов с общим запасом древесины 1025 млн. куб. м. Велико значение леса в жизни человека и народного хозяйства республики. Лес дает древесину, которая используется как в круглом, так и в обработанном виде. При химической переработке древесины получают целлюлозу, бумагу, спирт, искусственное волокно. Прижизненное использование леса обеспечивает добычу живицы, из которой в результате переработки получают канифоль и скипидар. Последние в свою очередь дают возможность получить около 2 тыс. различных веществ, которые используются в текстильной, медицинской, мыловаренной, электротехнической, резиновой промышленности, бытовой химии, производстве синтетического каучука, лака и т.д. В лесу заготавливают плоды, ягоды, орехи, грибы, соки, кору, а также организуют пчеловодство. Лес имеет огромное полезащитное и санитарно-гигиеническое значение.

Обеспечение потребностей в древесине производится в основном лесозаготовительной промышленностью - отраслью лесной промышленности, занимающейся заготовкой, вывозкой, первичной обработкой, частичной переработкой круглых лесоматериалов и поставкой лесоматериалов потребителям.

Заготовка древесины ведется лесозаготовительными предприятиями (ЛЗП). ЛЗП подразделяются на производственные лесозаготовительные объединения (ПЛО) и леспромхозы. ПЛО - более крупные лесозаготовительные предприятия, имеющие в своем составе несколько леспромхозов. В состав ПЛО может входить один леспромхоз (ЛПХ) и одно - два деревообрабатывающих предприятия. При наличии развитого лесопромышленного производства перспективными являются комплексные лесные предприятия, сочетающие в себе лесозаготовительные и лесообрабатывающие функции с лесохозяйственными.

Основной производственной хозрасчетной единицей, производящей заготовку, вывозку, первичную обработку, частичную переработку и отгрузку лесоматериалов потребителям, является леспромхоз.

Современное ЛЗП - это сравнительно крупное механизированное предприятие, как правило, круглогодового действия. Оно оснащено разнообразной лесозаготовительной техникой. Интенсивное развитие лесозаготовительной промышленности существенно изменило технологию и технику ведения рубок леса и лесовосстановления. Все большее значение приобретают экологические аспекты ведения лесозаготовок, вопросы охраны окружающей среды, экономии лесосырьевых и энергетических ресурсов. В этой связи внедрение в производство ресурсосберегающих, в том числе и малоотходных, экологически чистых технологий и лесозаготовительной техники, отвечающей лесоводственным и экологическим требованиям, имеет большое значение.

1. Лесосечные работы и их механизация

Лесосечные работы разделяют на основные, подготовительные и вспомогательные.

Разработка лесосек начинается с подготовительных работ. Их производят с целью создания условий для безопасного и эффективного выполнения основных работ на лесосеке. К ним относят подготовку лесосек, устройство верхних складов и лесопогрузочных пунктов, обустройство мастерских участков и выбор трасс лесовозных дорог, обслуживание территории нижних лесоскладов. Материальное снабжение, перевозку рабочих и другие хозяйственные работы, необходимые для поддержания основных средств предприятия в рабочем состоянии. Их значение возрастает в связи с ростом уровня механизации лесозаготовительного процесса.

Основные работы являются наиболее важной сферой деятельности лесной промышленности. На их долю приходится обычно 55-60% всех трудозатрат. К основным работам в зависимости от места выполнения относятся лесосечные работы, транспорт древесного сырья и лесоскладские работы.

К вспомогательным работам относятся: техническое обслуживание, ремонт машин и оборудования, материально-техническое обеспечение лесозаготовительных бригад, организация горячего питания в лесу, перевозка рабочих на лесосеку и обратно, уход за трелевочными волоками, содержание и ремонт лесовозных усов, охрана техники и имущества в нерабочее время.

2. Обоснование принятого технологического процесса

Технологией называется совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, применяемых в процессе производства для получения готовой продукции.

Для каждой отрасли промышленности характерна своя технология со свойственными ей специфическими особенностями, например, механическая технология дерева, химическая, технология металлов, лесосечных работ и др.

Совокупность способов, приемов и средств выполнения ряда операций на лесосеке и погрузочном пункте или верхнем складе, начиная от валки деревьев и кончая погрузкой заготовленной древесины на лесовозный транспорт, называется технологическим процессом лесосечных работ.

Лесосечные работы включают основные, подготовительные, вспомогательные и заключительные. Состав операций на лесосечных работах и их трудоемкость в процентах к общим затратам в каждом ЛЗП различны и зависят от общего технологического процесса лесозаготовок и, в первую очередь, от способа вывозки древесины с лесосек. При вывозке деревьев или технологической щепы, полученной из целых деревьев, количество выполняемых на лесосеке операций будет минимальным. Поскольку способ вывозки древесины является основным определяющим признаком технологического процесса лесозаготовок, в качестве признака, определяющего тип технологического процесса лесосечных работ, принят вид древесины, погружаемой на лесовозный транспорт.

По заданию курсового проекта древесина с лесосеки может вывозиться сортиментами.

Технологическим процессом предусматривается заготовка на лесосеке сортиментов и погрузка их на лесовозный транспорт. Он был наиболее распространен до 1950 года. При использовании традиционной лесозаготовительной техники такой технологический процесс имеет ряд существенных недостатков, основными из которых являются большая трудоемкость лесосечных работ и необходимость ежедневно доставлять на лесосеку значительное количество рабочих. В этой связи удельный вес заготовки сортиментов на лесосеках пока что незначительный и применяется в основном при вывозке сортиментов на временные или с небольшим грузооборотом нижние склады, при доставке сортиментов непосредственно потребителям, а также при ограничениях по дорожным условиям. Однако в связи с созданием и внедрением в производство высокопроизводительных сучкорезно-раскряжевочных машин (процессоров) и валочно-сучкорезно-раскряжевочных машин (харвестеров) заготовкой ограниченного числа сортиментов (2-4) в последние годы удельный вес заготовки сортиментов на лесосеке начал возрастать. В ближайшем будущем заготовка сортиментов получит более широкое применение, особенно при освоении небольших по размерам лесосек и доставке сортиментов непосредственно потребителям.

Разновидностью этого технологического процесса является процесс, предусматривающий заготовку сортиментов из комлевой части деревьев и технологической или топливной щепы из вершинной части деревьев без удаления сучьев. Такая технология лесосечных работ эффективна при разработке тонкомерных насаждений (средний объем хлыста 0,14-0,17 мі) и является ресурсосберегающей, так как при этом используется и неликвидная часть деревьев (сучья, вершины). Для выполнения курсового проекта выбираем следующий технологический процесс представленный в таблице 1.1.

Таблица 1.1 Технологический процесс лесосечных работ

Обозначение варианта	Вариант технологического процесса лесосечных работ

Технология, принятая для разработки лесосеки, должна обеспечивать высокую устойчивую производительность машин и труда рабочих с минимальными затратами средств и труда при соблюдении требований безопасности и условий охраны окружающей среды, а также лесоводственных требований.

3. Выбор комплекса механизмов

Для выполнения какого-либо технологического процесса лесосечных работ или его части машины и механизмы формируют в системы.

Система машин - это набор машин и оборудования (механизмов), взаимоувязанных и согласованных по техническим и технологическим параметрам и предназначенных для выполнения какой-либо стадии технологического процесса лесозаготовок или ее части.

Применение систем машин на заготовке древесины позволяет их более рационально и полно использовать, а следовательно, повысить и их производительность, улучшить техническое обслуживание лесозаготовительной техники и текущий ремонт; обеспечить возможно полное соответствие лесозаготовительной техники природно-производственным условиям и в конечном итоге повысить эффективность лесозаготовительного производства. Создание и внедрение на лесосечных работах систем машин, исключающих ручной труд, является новым этапом технического развития отрасли. Чтобы система машин была эффективной в данных конкретных природно-производ-ственных условиях, она должна формироваться с соблюдением следующего основного условия:

Валка деревьев, обрезка сучьев, раскряжевка хлыстов бензиномоторными пилами, трелевка сортиментов на погрузочный пункт или верхний склад с подсортировкой и укладка доставленных сортиментов в штабель погрузочно-транспортными машинами.

Валку и раскряжевку будем производить бензомоторной пилой марки «STHIL» модели MS360, обрезку сучьев - бензомоторной пилой «STHIL» модели MS260, трелевку - трактором Амкодор 2241.

Характеристика машин

В этом разделе приводится технические характеристики типа машин для лесосечных работ.

Он предназначен для сбора раздельно лежащих сортиментов, формирования их в пачки и трелевки на погрузочный пункт или верхний склад. Такое трелевочное оборудование состоит из однобарабанной лебедки, собирающего каната, погрузочного щита, чокеров и гидросистемы. Лебедка и погрузочный щит установлены на раме трактора за кабиной. Лебедка однобарабанная, реверсивная, служит для формирования пачки деревьев сортиментов, подтаскивания ее к трактору и укладки на щит. Для этого используется собирающий канат длиной 30-45 м и диаметром 17-22 мм. Одним концом он крепится к барабану лебедки, а второй конец - свободный и снабжен стопорным разрезным кольцом для удобства прицепки к нему чокеров, которыми зацепляется заготовленная древесина.

Погрузочный щит - откидной, предназначен для погрузки передней части пачки на трактор, транспортирования ее в полупогруженном положении и для разгрузки пачки на погрузочном пункте. Погрузка пачки и удержание ее на щите производится лебедкой, а разгрузка - движением трактора вперед при расторможенной лебедке. Сбрасывание и натаскивание порожнего погрузочного щита на трактор производится гидроцилиндром (рис. 3.1).

Рисунок 3.1 - Трелевочный трактор с тросо-чокерным оборудованием Амкодор 2241: вид трелевочного устройства

Таблица 3.1. Техническая характеристика

Наименование параметров	Значения параметров, характеристика
Тип	колесный
Объем трелюемой пачки, мі	10
Тяговое усилие лебедки, т	9
Канатоемкость барабана, м	50
Число чокеров	6
Ширина отвала, мм	2200
Двигатель	Д-260.1
Эксплуатационная мощность	109 (148)
Транспортная скорость, км/ч	0…31
Шины	30,5L-32
Эксплуатационная масса, кг	12000
Габаритные размеры: длина, мм	6700
Ширина, мм	2900
Высота, мм	3300
Дорожный просвет, мм	570

2. «STHIL» модели MS260

Таблица 3.2 Техническая характеристика

Марка	«STHIL» модели MS260
Мощность двигателя, кВт Рабочий объем двигателя, смі пильная цепь: - шаг - тип Длина пильной шины, м Масса (без шины и цепи), кг	3,4 61,5 3/8 Rapid Mikro 0.37-0.40 5.7

Форма организации труда. Основная форма организации труда на лесосечных работах, лесозаготовительная комплексная бригада. Комплексная бригада состоит из рабочих разных профессий и выполняет несколько взаимосвязанных операций или весь комплекс лесосечных работ. В нашем случае за основу возьмем укрупненную комплексную бригаду на базе трех трелевочных тракторов. Ее численный состав устанавливают по принятому режиму работы и достигнутой производительности труда.

4. Расчет количества лесосек, размеров пасек и среднего расстояния трелевки

Лесосекой называется участок леса, отведенный для рубок главного пользования, ограниченный в натуре визирами или естественными рубежами. Размеры лесосек определяются группой леса, лесорастительными условиями и преобладающими породами. Количество лесосек зависит от годового объема производства и запасов древостоя и определяется для сплошных рубок по формуле:

, (1)

где Q₂ - годовой объем производства, мі;

а - ширина лесосеки, га;

b - длина лесосеки;

q - средний запас древесины на 1 га вырубленной площади мі/га;

n_л/с =110000·10000/180·250·210=116,4

Суточное и сменное задание на лесосечных работах и на вывозке определяются делением объёма годового задания на число рабочих дней в году и сменность работы на той или иной операции.

1. На лесосечных работах:

, мі, (2)

где Q_год - годовой объём производства на расчётный год;

А _р.л/с - число дней на лесосечных работах;

Q_сут.л/с =110000/205=536,58, мі

2. На вывозке:

, где (3)

А_р.в-число дней работы на вывозке.

Q_сут.в =110000/205=536,58, мі

4. Вычисляем площадь одной лесосеки:

, га, (5)

F c =180·250/10000=4,5 га.

5. Вычисляем запас древесины на одной лесосеке:

, мі (6)

Q с = 180·250·210/10000=945 мі.

Размеры пасек зависят от высоты деревьев на лесосеке, технологии рубки и трелевки, наличия подроста, организации труда в механизированных звеньях и т.д. Разработку лесосек, как на постепенных, так и на сплошных рубках, будем производить методом узких лент с трелевкой хлыстов за вершину. Этот способ позволяет максимально сохранить подрост. Ширину пасеки принимаем 25 м. Определяем среднее расстояние трелевки. Оно зависит от принятой схемой разработки лесосеки и от количества погрузочных пунктов. Принимаем параллельную схему разработки лесосек при всех видах рубок. Средне расстояние трелевки при параллельной схеме, расположение трелевочных волоков на постепенных и сплошных рубках определяется по формуле:

I_ср=(к_1*а+к_2*в)_*к₀, (8)

где к₁ и к₂ - коэффициенты, зависящие от схемы расположения трелевочных волоков; к₁=0,5; к₂=0,25;

к₀ - коэффициент удлинения расстояния трелевки; к₀=1,2;

а и в-размеры делянки.

I_ср.спл=(0,5180+0,25250) 1,2=183 м.

5. Расчёт режима работы на лесосечных работах

Плановый баланс использования рабочего времени характеризует количество часов, которое должен отработать один рабочий в среднем в течение планового периода. При составлении данного баланса руководствуемся производственным календарем для пятидневной и шестидневной рабочей недели, утвержденным на год.

Таблица 5.1 - Баланс использования рабочего времени одного рабочего за год

Показатели	Единицы измерения	Значение
1 Календарный фонд	дни	365
2 Число выходных дней	дни	52
3 Число праздничных дней	дни	9
4 Номинальный фонд рабочего времени	дни	252
5 Невыходы на работу, всего	дни	47
в том числе: трудовые отпуска	дни	30
по болезни	дни	15
в других случаях предусмотренных законом	дни	2
6 Эффективный фонд рабочего времени	дни	205
7 Номинальная продолжительность рабочего времени	час	8
8 Эффективный фонд рабочего времени	час	1640

Количество дней трудового отпуска подсчитывается в соответствии с продолжительностью отпусков работников согласно КЗоТ.

Расчет режима работы на рубках леса представлен в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Режим работы на рубках

Операция	Марка механизма	Годовой объем заготовок, мі	Режим работы	Объём производства, мі
			дней	смен	суточный	сменный
валке леса	STHIL MS206	110 тыс. мі	205	103	536,6	1068
на обрезке сучьев	STHIL MS206	110 тыс. мі	205	103	536,6	1068
раскряжевке хлыстов	STHIL 206	110 тыс. мі	205	103	536,6	1068
трелевке древесины	Амкодор 2241	110 тыс. мі	205	103	536,6	1068

6. Расчет сменной производительности основных машин

Расчет производительности STHIL MS360 на валке леса

= , мі/смен (6.1)

где Т - продолжительность рабочего дня, часов;

ц₁ - коэффициент использования рабочего времени, (0,7-0,85);

ц₂ - коэффициент использования производительности чистого пиления пилы, 0,6…0,7;

V_х - средний объём хлыста, мі;

t_ц - общая продолжительность цикла на валке одного дерева, сек.

Общая продолжительность цикла на валке:

, сек (6.2)

t_ц =25 + 15,8 + 17,45=58,25 сек

где t₁ - время на подготовку рабочего места, 25 сек;

t₂ - время валки одного дерева, сек;

t₃ - время перехода вальщика от дерева к дереву, сек.

, сек (6.3)

t₂ = 7,8 + 8=15,8 сек

где t_сп - время спиливания дерева, сек.

t_ст - время сталкивания и падения дерева, 8 сек;

Время спиливания дерева можно определить по формуле:

t_сп = , сек (6.4)

t_сп = , сек

где k₁ - коэффициент, учитывающий дополнительные затраты на подпил, (1,15-1,25);

d_с - средний диаметр дерева в области пропила, см;

S - производительность чистого пиления -100 смІ/сек.

, см (6.5)

d_с = 21,8 Ч 0,9 = 19,62 см

где d - диаметр спиливаемого дерева - 21,8 см;

с - коэффициент, зависящий от породы дерева - 0,9;

t₃ = , сек (6.6)

t₃ = , сек

где k₂ - коэффициент, учитывающий захламленность лесосеки -0,8;

v - средняя скорость перехода вальщика, 0,2 м/сек.

g_л - средний запас на 1 га. мі/га.

=, мі/смен

Расчет производительности STHIL MS260 на обрезке сучьев:

, мі/смен (6.7)

t_ц = t₁ + t₄ + t₃, сек (6.8)

t_ц = 25 + 15,8+ 23,3 = 64,1 сек

где t₄ - время обрезки сучьев одного дерева, сек

(6.9)

t₄= сек

, мі/смен

Расчет производительности STHIL MS360 на раскряжевке хлыстов:

=, мі/смен (6.10)

где - коэффициент чистого пиления (0,3-0,4);

- общая производительность цикла на раскряжевке одного хлыста, сек

, сек (6.11)

t_ц = 25 + 121,4+ 17,45 = 163,8 сек

где t₅-время раскряжевки одного хлыста

, сек (6.12)

, сек

где d_r - средний диаметр пропила при раскряжевке;

n-количество пропилов приходящихся на один хлыст.

(6.13)

d_r=

где d_r - средний диаметр на месте пропила;

, мі/смен

Расчёт производительности Амкодора 2241 на трелевке древесины

Производительность трелевочных машин оценивают по сменной выработке и выработке на списочную машину за год. На производительность машин на трелевке оказывают влияние расстояние трелевки, скорости движения машины с грузом и без груза, средний объем хлыста, почвенно-грунто-вые условия, рельеф местности и время года. Зависит она также от технического состояния машины, совершенства технологии и организации работ, состояния трелевочных волоков. Проведение технического обслуживания и текущего ремонта трелевочных машин специальной бригадой в межсменное время позволяет повысить сменную производительность машин на 6-8%.

Сменная производительность (мі) трелевочной машины

, мі/смен (6.14)

где Т - продолжительность смены, с; t_п-з - время на подготовительно-заключительные операции, с: для трелевочных тракторов 1920 с: - коэффициент использования рабочего времени, учитывающий время на отдых, личные надобности и перенос канатно-блочной системы из сектора в сектор (при трелевке канатными установками); V_п - средний объем трелюемой пачки, мі; - среднее расстояние трелевки, м; V_т - средняя скорость движения машины с грузом (скорость перемещения пачки по волоку), м/с; V_х - средняя скорость движения машины без груза (скорость подачи прицепного оборудования к месту чокеровки). м/с; t_пр - время на чокеровку деревьев (хлыстов) и формирование пачки, с; t₀ - время на отцепку пачки и чокеров на погрузочном пункте, выравнивание комлей, с.

Поскольку + - время пробега трелевочным трактором расстояния

трелевки в обоих направлениях, его можно принять по нормативам времени на пробег расстояния трелевки на рейс, приведенным в действующих нормах выработки на лесозаготовительные работы. При отсутствии таких нормативов значения V_r и V_х берутся по технической характеристике машины применительно к конкретным производственным условиям или же определяются хронометражными наблюдениями.

с (6.15)

с (6.16)

Производим расчет:

7. Расчет объема подготовительных работ и трудозатрат на их выполнение

Подготовка лесосек к основным работам производится с целью создания безопасных условий труда и повышения производительности. Выполнение подготовительных работ производится специальным звеном (подготовительным), в состав работ которого входит: уборка зависших и сухостойных деревьев, разметка границ пасек и волоков. В состав такой бригады должно входить не менее двух рабочих. Устройство магистральных трелевочных волоков и подготовку погрузочных пунктов будем осуществлять комплексной бригадой. Строительство усов лесовозной дороги, устройство площадок для установки бытовых помещений и помещений для технического обслуживания механизмов производится специальной дорожно-строительной бригадой. Для определения объема подготовительных работ необходимо иметь схему разработки лесосек с разбивкой их на пасеки, схему трелевочных волоков и погрузочных пунктов.

Таблица 7.1 Расчет объема и трудовых затрат на подготовительные работы

Вид работ	Единицы измерения	Объем подготовительных работ на одну лесосеку	Норма выработки чел./дни	Потребное кол-в. чел./дн на лесосеке	Кол-во лесосек	Кол-во чел./дни
1. Разметка границ пасек и волоков визированием и закрепления их затесками:	га	4,5	2,5	1,8	116,4	209,52
2. Уборка зависших, сухостойных и подгнивших деревьев, раскряжевка валежника	га	4,5	1,6	2,8	116,4	325,92
4. Устройство погрузочной площадки	шт.	1	0,6	1,67	116,4	194,388
5. Подготовка мест стоянок тракторов	га	0,25	0,2	1,25	116,4	11,25
6. Устройство навесов для проведения тех. уходов	шт.	1	0,25	4	116,4	465,6

Из таблицы следует, что для проведения подготовительных работ по сплошным рубкам необходимо затратить 1928,358 чел./дней. Затем производим определение потребного количества рабочих, для выполнения годового объема по сплошным рубкам по формуле:

, где (9)

P_n - ежегодная потребность рабочих;

A_n - годовой объем подготовительных работ в чел./днях;

D_t - число рабочих дней в году.

В нашем случае: P _n =1928,3/205=9,4

Для выполнения подготовительных работ принимаем 3 бригады в составе по 3 человека. Бригада комплектуется необходимым оборудованием. Перечень оборудования, необходимого для выполнения подготовительных работ приведен в таблице 1.2

8. Расчёт количества подсобно-вспомогательных рабочих, вспомогательных материалов и оборудования

Описать значение вспомогательных работ при лесозаготовительных работах, что они включают в себя.

Расчёт подсобно-вспомогательных рабочих приведён в таблице 8.1. Ремонт и правку пильных цепей может выполнять слесарь-ремонтник по содержанию и ремонту оборудования.

Таблица 8.1 - Расчёт подсобно-вспомогательных рабочих

Наименование работ	Год. объём заготовки, тыс. мі	Норма в чел.-дней на 1000 мі	Трудозатраты чел.-дней	Количество рабочих дней в году	Количество рабочих, чел.
					По расчёту	всего
1. Доставка ТСМ, запчастей и др. материалов	110	1,0	110	205	0,536	1
2. Точка и правка пильных цепей	110	4,0	27,5	205	0,134	1
3. Содержание и ремонт механизмов	110	7,0	15,7	205	0,076	1
4. Уборка лесосеки от порубочных остатков	110	0,35	314,28	205	1,53	2

Расчет вспомогательных материалов, приспособлений для лесозаготовительного предприятия представлен в таблице 8.2.

лесосечный трелевка пасека производительность

Таблица 8.2 - Расчет вспомогательных материалов

Вид работ	Год. Объём заготовки, тыс. мі	Наименование вспомогательного оборудования, инструментов и материалов	Единица измерения	Количество в одном комплекте	Норма расхода на 1000 мі	Потребность на год
Валка деревьев	110	пильная цепь	шт.	1	1,85	203,5
Обрезка сучьев	110	сучкорезные ножи	шт.	3	1,96	215,6
Раскряжевка хлыстов	110	пильная цепь	шт.	1	1,85	203,5
Заточка цепей и сучкорезных ножей	110	абразивный круг	шт.	1	0,7	77
Правка зубьев	110	бархатный напильник и рашпили	шт.	2	0,2	22
Мелкий ремонт и обслуживание механизмов	110	ветошь	кг	-	0,2	22

Размещено на Allbest.ru

...