Реферат: Проект технологического процесса лесосечных работ с годовым объемом производства 180 тыс. м3

Таблица 1 – Исходные данные для курсового проекта

Число дней работы в году – 250. Число смен в сутки – 1-2. На нижний склад лесоматериалы вывозятся автомобилями «Урал-4320» с роспуском и сортиментовозами «Камаз-53228» по гравийной автодороге.

Реферат

Цель данного проекта, запроектировать комплекс лесосечных работ с вывозкой древесины хлыстами и сортиментами. А так же сравнить технико-экономические показатели данных технологий.

Проект состоит из пояснительной записки, состоящей из 53 листов машинописного текста формата А4 , и двух листов чертежей технологических схем формата А1

Содержание

Введение

1 Основные работы

1.1 Выбор схемы технологического процесса и системы машин

1.2 Определение среднего расстояния трелевки

1.3 Определение сменной производительности лесозаготовительных машин

1.4 Выбор структуры бригады, определение потребного количества основного оборудования и рабочей силы

1.5 Определение количества бригад и мастерских участков

1.6 Составление технологической карты разработки лесосеки

1.7 Описание технологического процесса лесосечных работ

2 Вспомогательные и подготовительно-заключительные работы

3.1 Подготовительные работы

3.2 Вспомогательные работы

3.3 Заключительные работы и противопожарные мероприятия

3 Проектирование мероприятий, обеспечивающих лесовозобновление

4 Определение необходимого количества техники, инвентаря и ГСМ

5 Основные технико-экономические показатели

5.1 Определение себестоимости лесосечных работ

5.2 Сравнение вариантов проектируемых мероприятий

6 Описание технологического процесса и техники безопасности лесосечных работ

Заключение

Библиографический справочник

Введение

В настоящее время в лесозаготовительной и лесоперерабатывающей промышленности происходят значительные структурные и качественные изменения. Эти процессы направлены на разработку и создание комплексной, ресурса и энергосберегающей технологии лесопромышленного производства с целью получения наиболее качественных и, следовательно, более дорогостоящих лесоматериалов. Современное лесозаготовительное предприятие представляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из совокупности оборудования, технологий, материальных ресурсов и средств управления. Известно, что в большинстве случаев из-за несовершенной технологии и низкого уровня технологического оснащения лесозаготовительных предприятий имеет место недополучение качественной продукции, повышенный производственный травматизм, нерациональное использование материальных средств.

1 Основные работы

1.1 Выбор схемы технологического процесса и системы машин

Эффективность процесса лесозаготовок может быть достигнута при соответствующей организации работ с учетом природно-производственных условий. При организации лесозаготовок большое влияние оказывает правильный подбор системы лесозаготовительных машин и механизмов.

Можно выделить следующие принципы формирования систем машин:

1. упрощение структуры системы, т. е. формирование системы из минималь­ного числа типов машин;

2. обеспечение надежности функционирования системы путем формирова­ния звеньев из нескольких машин, выполненных на одной базе;

3. согласование производительности звеньев машин, выполняющих различ­ные операции технологического процесса, посредством выбора соответствую­щих значений управляемых параметров;

4. обеспечение полной загрузки каждой машины, входящей в систему.

Исходя из исходных данных выбираем следующий тип машин:

Рисунок 1.1 – Системы машин для заготовки хлыстов

Рисунок 1.2 – Системы машин для заготовки сортиментов

1.2 Определение среднего расстояния трелевки

Лесосека шириной b=500м и глубиной l=400м (рисунок 1.3) .

1 – погрузочный пункт; 2 – пасечный волок; 3 – магистральный волок; 4 – лесовозный ус; 5 – зона безопасности

Рисунок 1.3 – Основные элементы лесосеки

Лесосекой называется часть лесосечного фонда, выделенная для лесозаготовок и ограниченная в натуре по размерам, установленным правилами рубок с учетом лесохазяйственных требований.

Разобьем лесосеку на секции. Секцией называется участок лесосеки, тяготеющий к одной погрузочной площадке. При проектировании лесосечной работы надо разбить лесосеку на секции и установить такой способ примыкания лесовозного уса (боковой, центральный (с разбивкой лесосеки на две половины)), чтобы среднее расстояние трелевки не превышало 300 м для гусеничных машин. Определяя схему расположения,

протяженность волоков, число погрузочных пунктов, необходимо ориентироваться на нормативные площади, допускаемые под эти объекты. В соответствии с нормативными документами технические и бытовые объекты (погрузочные площадки, склады) размещаются на площадях, свободных от подроста. При этом эти объекты должны занимать от общей площади лесосеки свыше 8 га не более 5% при сплошных рубках. Общая площадь волоков не должна превышать 15% при рубках с сохранением подроста. Ширина волоков принимается: для пасечного – 3м, для магистрального – 5 м.

Размеры погрузочной площадки составляют 30×60 м при работе на погрузочном пункте сучкорезных машин.

Связь среднего расстояния трелевки с размерами лесосеки может быть выражена формулой

, (1.1)

l_ср = ( 700 ^. 0,5 + 300 ^. 0,5)1,20 = 600

где , - коэффициенты, зависящие от схемы расположения

трелевочных волоков на лесосеке;

, - ширина и глубина лесосеки, м;

- коэффициент удлинения трелевочных волоков, зависящий

от рельефа,

В зависимости от рельефа местности, несущей способности грунта и состава лесосечных машин, выбераем следующую схему разработки лесосеки (рисунок 1.4): -параллельную.

Рисунок 1.4 – Схема расположения волоков

1 – погрузочная площадка; 2 – пасечный волок; 3- магистральный волок

1.3 Расчет сменной производительности лесозаготовительных машин и механизмов

1.3.1 Сменная производительность валочно-пакетирующей машины манипуляторного типа ЛП-19 рассчитывается по формуле

(1.2)

где – продолжительность смены, с. (=25200 с при 7-часовой смене);

– подготовительно-заключительное время на смену, с (=2500с);

– коэффициент использования рабочего времени смены (=0,92);

– ликвидный запас леса на 1 м² , м³ (М = 170);

– время переезда машины от стоянки к стоянке, с ( =50 с)

– максимальный вылет стрелы манипулятора, м (l_м = 8м);

– затраты времени на спиливание и укладку в пачку одного дерева, с. Зависят от объема дерева и определяется хронометражным путем. Для ЛП-19 принимается в пределах 40 с.

V_хл – средний объем хлыста, м³ (V = 0,65).

Подставив значения в формулу получим

(25200-2500)^. 0,92 ^. 2^. 8^2. 170)

П_см = 50+40 ^. 2^. 8^2. 170 =150,83 м³

0.65

1.3.2 Сменная производительность трелевочных тракторов ЛТ- 187

Сменная производительность трелевочных тракторов может быть рассчитана по формуле

(1.3)

где – средний объем трелюемой пачки, м³ (Q = 6);

– число рейсов трактора за смену (n = 17.74);

– коэффициент использования рабочего времени смены, =0,90.

(1.3)

Определение силы веса пачки, трелюемой машиной, определяют несколькими условиями (для зимы и лета):

а) По мощности двигателя или по касательной силе тяги

, (1.4)

где - касательная сила тяги, Н;=91680

- сила веса трактора, Н (Р = 147500);

- коэффициент сопротивления движению машины (W_т = 0,13);

- коэффициент сопротивления движению хлыстов или деревьев (W_гр = 0,7).

- величина подъема и спуска в тысячных (i = 0.006);

- коэффициент распределения нагрузки между машиной и

волоком (k₁ = 0,64).

Касательная сила тяги может быть определена по формуле

, (1.5)

где - мощность двигателя, кВт (N = 95,5);

- коэффициент полезного действия трансмиссии, =0,8;

- скорость движения машины в грузовом направлении, км/ч (=3).

Принимаем на I передаче.

F_{k =} 3600^. 95,5^. 0,8 = 91680;

3

Q¹ = 91680-147500^. (0,13+0,006) = 210029,32 Н

0,64^. (0,13+0,006)+(1-0,64)(0,7+0,006)

б) По сцеплению машины с грунтом

, (1.6)

где - коэффициент сцепления трактора с грунтом.

=0,5

Q² = 147500 (0,5- (0,13 ⁺ 0,006 ) =2532547,1

0,64 (0,13⁺ 0,006)+(1-0,64)(0,7⁺ 0,006)-0,64^. 0,5

в) По грузоподъемности машины

, (1.7)

где - допустимая нагрузка на ходовую часть (щит) машины, кН;

Для лесозаготовительных машин на базе тракторов ТТ-4М =65кН.

Q³ = 65 = 101,56 Н

0,64

г) По допустимому давлению на грунт

, (1.8)

где - допускаемое удельное давление на грунт, МПа (кгс/см² ) (=47,1);

- давление трактора на грунт (из технической характеристики),

МПа (кгс/см² ) (= 100).

Q⁴ = (100-47,1) ^. 147500 = 121917,96 Н

0,64 ^. 100

Вес пачки, которую может трелевать машина, равен меньшей из величин , т.е. Q = 101562.

По подсчитанному весу трелюемой пачки может быть определен ее объем, пл. м³

, (1.9)

Q=101562-30468,6 _. 0.8 =7.81 м³

7280

где - сила веса кроны, Н. Составляет 30 % от общего веса

пачки ();

- средневзвешенный объемный вес древесины, Н/м³ .

, (1.10)

где - доля участия i-ой породы в насаждении (4Е4П3Л);

- объемный вес i-ой породы, Н/м³ (7100;5900;10400);

- коэффициент использования расчетного объема рейсовой

нагрузки, = 0,8.

= 4^, 7100+4 ^, 5900+2 ^, 10400 = 7280 Н/м³

10

Количество рейсов машин в смену

, (1.11)

где – время движения трактора в порожнем направлении, с;

– время, затраченное на набор пачки, с;

– время движения в грузовом направлении, с;

– время разгрузки пачки, с.

; (1.12)

, (1.13)

где - среднее расстояние трелевки, м (600 м);

- скорость движения машины в порожняковом направлении, м/с (= 2,2);

- скорость движения машины в грузовом направлении, м/с (= 0,7).

t₁ =600 = 272,7 с;

2,2

t₃ =600 =857,14 c.

0,7

При трелевке подборщиками пачек = 120 с.

- при трелевке подборщиком пачек ЛТ-89 t₄ = 30 с.

Подставив значения в формулу получим:

n = 25200-2500 = 17,74

272,7+120+857,14+30

1.3.2 Сменная производительность сучкорезной машины ЛП-33 может быть рассчитана по формуле

(1.14)

где – время на отделение ствола дерева из штабеля и зак­ладку комля в зажимной механизм машины, с (= 20 с);

– длина протяжки зажимаемой части хлыста, м (=2,5м);

– длина хлыста, м (l_хл = 19 м);

– средняя скорость перемещения каретки протаскива­ющего механизма, м/с (=2,30 м/с ).

Подставив значения в формулу получим:

(25200-2500)*0,95*0,8*0,65

П_см = 20 + 2*(19-2,5) = 326,46м³

2,30

1.3.3 Сменная производительность сучкорезно-раскряжевочных машин

Выработка сучкорезно-раскряжевочной машины ЛО–120 зависит от среднего объема хлыста, длины выпиливаемых сортиментов и определяется по формуле:

(1.15)

где – те же, что и в предыдущих формулах;

– затраты времени на раскряжевку одного хлыста, с ( =100 с).

(25200-2500)*0,95*0,65

П_см = 100 =140,17 м³

1.3.4 Производительность лесопогрузчика штабелера ЛТ-72

Производительность лесопогрузчика штабелера ЛТ-72 при погрузке сортиментов на лесовоз можно рассчитать по формуле

(1.16)

где t_ц - продолжительность цикла погрузки одной пачки, с (см (1.39));

(1.17)

и – время захвата и укладки пачки, с (+ = 30);

и – время перемещения манипулятора штабелера с пачкой и без пачки, с (+=40 с).

t_ц = 30 + 40 = 70 с.

Подставив значения получим:

(25200-2500)*0,95*0,80*0,65

П_см = 70 =160,20 м³

1.3.5 Производительность челюстного погрузчика штабелера ЛТ-188 при погрузке хлыстов.

(1.18)

где j₂ – коэффициент учитывающий неравномерность поступления лесовозного транспорта под погрузку (j₂ = 0,80)

Q_n – средний объем погр. Пачки. Предельный объем пачки хлыстов составляет для лесопогрузчиков на базе ТТ-4 равна 4,0 м³

T_ц – продолжительность цикла погрузки одной пачки, с

(1.17)

где t_p и t_{x –} время движения погрузчика с пачкой и без пачки, с

t_p +t_{x =} 2^. l ср

V_ср (1.19)

Lср – путь перемещения погрузчика, м. Зависит от глубины штабеля хлыстов или деревьев. Наибольшее значение не должно превышать 30 м.

Vср – средняя скорость погрузчика, м/с. (0,5 – 0,6)

Время захвата и укладки пачки t_{1 и} t₂ принимаем (120 – 150), с.

t_p + t_x = 2 ^. 30 = 120 с

0,5

t_{ц = 120+125 = 245 с}

П_см = (25200 – 2500) ^. 0,95 ^. 0,80 ^. 4,0 =281,66 м³ /см

245

1.4 Выбор организационной формы лесосечных работ, определение потребного количества основного оборудования и рабочих

Суточное задание бригады находим исходя из условия, что выработка на отдельных операциях при проведении основных работ должна быть примерно равна.

Хлыстовая заготовка:

Валка Трелевка Обрезка сучьев Погрузка

,

где - производительность механизма i-ой операции (П¹ _см = 150,83; П² _см =95,796; П³ _см = 326; П⁴ _см =281,66);

- число механизмов, занятых на i-ой операции;

- сменность на i-ой операции.

Сопоставив сменную производительность получим:

150,83 * 3 * 1 ≈ 95,796* 5 * 1≈ 326 * 1 * 1,5 ≈ 281,66* 1 *2;

452,5≈ 478,9 ≈ 489≈ 563,3

Тогда суточное задание бригады хлыстовой заготовки определяется

, (1.20)

где - минимальная выработка машин на одной операции, с учетом их числа (452,5);

- максимальная выработка машин (563,3).

452,5+563,3

В_бр = 2 =507,9 м³

Сортиментная заготовка:

Валка Трелевка Обрезка Погрузка

сучьев

,

где - производительность механизма i-ой операции (П¹ _см = 150,83; П² _см = 95,796; П³ _см = 140,17; П⁴ _см = 160,20);

Сопоставив сменную производительность получим:

150.83 * 2 * 1 ≈ 95,796* 3 * 1 ≈ 140,17 * 2 * 1 ≈ 160,20 * 1 * 2;

301,66 ≈ 287,39 ≈ 280,34 ≈ 320,4

Тогда суточное задание бригады сортиментной заготовки определяется

, (1.20)

где - минимальная выработка машин на одной операции, с учетом их числа (280,34);

- максимальная выработка машин (320,4).

280,34 + 320,4

В_бр = 2 = 300,37 м³

Рассчитанное потребное количество основного оборудования для одной комплексной бригады заносим в таблицу 1.3. и 1.4

Таблица 1.3 – Потребное количество основного оборудования и рабочих для одной комплексной бригады (хлыстовая заготовка)

Таблица 1.4 – Потребное количество основного оборудования и рабочих для одной комплексной бригады (сортиментная заготовка)

Определяем комплексную норму выработки по формуле:

, (1.21)

где – число рабочих в бригаде по норме (12,03/9,14).

Хлыстовая заготовка:

507,9

В_н = 12,03 = 42,22м³

Сортиментная заготовка:

300,37

В_н = 9,14 = 32,86 м³

Затем определяем фактическую выработку на чел.-день по формуле:

, (1.22)

где – фактически, принятое число рабочих в бригаде (12/9).

Хлыстовая заготовка:

507,9

В_ф = 12 = 42,33 м³ .

Сортиментная заготовка:

300,37

В_ф = 9 = 33,37 м³

Тогда процент выполнения норм выработки

. (1.23)

Хлыстовая заготовка:

12,03 * 100%

Р = 12 = 100,25 %

Сортиментная заготовка:

9,14 * 100%

Р = 9 = 101,55 %

Процент выполнения норм выработки должен быть от 100 до 120 % Принятый состав бригады верен.

1.5 Расчет потребного количества бригад и мастерских участков

Мастерский участок входит в состав лесозаготовительного пункта (ЛЗП) и является основной производственной единицей при выполнении лесосечных работ.

В данном курсовом проекте два мастерских участка с разделением по виду заготовляемых лесоматериалов (хлысты и сортименты).

В состав мастерского участка кроме рабочих, занятых на основных работах, входят звено слесарей из 5 человек для технического обслуживания и ремонта машин.

Потребное количество комплексных бригад для выполнения производственного задания определяем по формуле:

, (1.24)

где – число рабочих дней в году (250);

– годовое производственное задание, соответственно по хлыстовой и сортиментной технологиям, м³ (117000/63000);

– число лесосек, разрабатываемое за год всеми бригадами;

– количество бригад, одновременно работающих в одной лесосеке;

– время на перебазировку из одной лесосеки в дру­гую (при тракторной трелевке - 0,5 дня).

Число лесосек, разрабатываемых предприятием ежегодно, составляет:

, (1.25)

где – площадь одной лесосеки, га (21);

– запас древесины, м³ на га (170)

Хлыстовая заготовка:

117000

n = 21*170 = 32,77 лесос.

Сортиментная заготовка:

63000

n = 21*170 = 17,65 лесос.

Хлыстовая заготовка:

m_бр. = 1 _. (117000 _{+ 32,77} . ₁ . _{0,5)= 0,99 бр.}

250 507,9

Сортиментная заготовка:

m_бр. = 1 _. (63000 _{+ 17,65} . ₁ . _{0,5)= 0,87 бр.}

250 300,37

1.6 Составление технологической карты на разработку лесосеки

Технологическая карта является основным техническим документом, определяющим установленную для разработки лесосеки технологию. Она служит кратким руководством при производстве лесосечных работ и предназначена для оказания помощи мастеру леса в организации работ в оптимальных условиях и обеспечении выполнения плана производства при наименьших затратах труда и материальных средств. Карта содержит:

1. Схему разработки лесосеки с указанием времени ее разработки (начало и окончание);

2. Характеристику лесосеки (эксплуатационная площадь, ликвидный запас, состав насаждения, средний запас на 1 м² , средний объем хлыста, характеристика подроста);

3. Технологические указания (порядок работы в лесосеке, способы выполнения основных работ и очистки лесосеки);

4. Количественные показатели (сменное задание мастерскому участку, количество комплексных бригад, сменное задание на бригаду, сменное задание на погрузке, число смен работы на основных работах, число работающих механизмов на валке, трелевке, обрезке сучьев и погрузке, прочие указания).

Пример технологической карты приведен в приложении.

2 Вспомогательные и подготовительно-заключительные работы

2.1 Подготовительные работы

В состав подготовительных работ входят: осмотр и прием ле­сосечного фонда подготовка лесосек для безопасной работы, рас­теска границ пасек (секторов) и волоков, подготовка магистраль­ных трелевочных волоков, устройство погрузочных пунктов и монтаж оборудования, подготовка места для стоянки машин и механиз­мов, устройство пунктов технического обслуживания и мелкого ре­монта, оборудование места для хранения ГСМ, изыскание и строительство усов лесовозных дорог.

Трудозатраты в человеко-днях по отдельным видам подготови­тельных работ определяются по следующим формулам:

Приемка лесосечного фонда

, (2.1)

где – площадь годового лесосечного фонда, м² (S = 1058000 м² );

– норма выработки на перечет деревьев на 1 чел-день, м² (Н₁ = 25000).

Подставив получим:

0,1^. 1058000

Т₁ 25000 = 42,35 чел-день.

Подготовка лесосек к работе

, (2.2)

где - норма выработки на подготовку лесосек к работе на 1 м² (Н₂ =18000).

Подставив, получаем:

1058000

Т₂ = 18000 = 582,2 чел-день.

Прорубка граничных визиров

, (2.3)

где – протяженность визиров на разрабатываемой лесосеке (l₁ = 3400);

– количество лесосек, разрабатываемых в год всеми бригадами (n =50,42);

– норма выработки на прорубку визиров, 1 чел-день, м (Н₃ = 2000).

Подставив получим:

Хлыстовая заготовка:

3400 ^. 50,42

Т₃ = 2000 = 85,714 чел-день.

Протяженность визиров определяем графическим путем, используя технологическую карту разработки лесосеки. Визирами ограничиваются: зона безопасности, магистральные, волоки, границы уса, периметр лесосеки.

Устройство погрузочных пунктов

(2.5)

где – число погрузочных пунктов на разрабатываемой лесосеке

(n_n = 17)

– норма выработки на устройство погрузочной площадки, чел.-день (Н₅ = 0,2).

Подставив, получим:

17 ^. 50,42

Т₅ = 0,2 = 4250 чел-день.

Строительство лесовозных усов

(2.6)

где – протяженность уса на лесосе­ке, м (l_y = 700);

– норма выработки на строительство лесовозного уса на 1 чел-день, м ( Н₆ = 10).

Подставив, получим:

700 ^. 50,42

Т₆ = 10 = 3529,4 чел-день.

Оснащаем подготовительную бригаду следующим оборудованием:

Таблица 2.1 – Типовой набор оборудования и приспособлений для подготовительной бригады

2.2 Вспомогательные работы

К вспомогательным работам на лесосеках относятся: тех­ническое обслуживание машин, обеспечение горюче-смазочными материалами, содержание инструмента, а также бытовое обслуживание рабочих, организация горячего питания, перевозка на лесосеку и обратно, обеспечение обогревательными домиками. Трудозатраты на техническое обслуживание и текущий ремонт рассчитываются исходя из обработанных моточасов. Расчеты сводятся в таблицу 2.1.

Сумма последней колонки таблицы 2.1 дает годовые трудозатраты на ТО и ТР – Т₁ .

Трудозатраты на подготовку режущего инструмента рассчитываются по формуле

(2.7)

_.

где – число работающих механизмов, имеющих режущий инструмент

- го вида =5

– коэффициент, учитывающий потребность в заточке в течение смены: для валочных машин – 1;

– сменность работы механизмов - го вида (а_i = 1);

– число дней работы в году (N = 250);

–продолжительность смены, час (Т = 7);

– норматив затрат труда на подготовку режущего инструмента - го вида, чел.-час/шт. (Н_{2 i} = 0,304).

ЛП-19;ЛП-33;ЛО-120

Т₂ = 5 ^. 1 ^. 1 ^. 250 ^. 0,304 + 1 ^. 0,5 ^. 1,5 ^. 250 ^. 3 + 2 ^. 1 ^. 1 ^. 250 ^. 3 =348,94 7 7 7

Таблица 2.1 – Годовые трудозатраты на ТО и ТР основного оборудования

Трудозатраты на доставку топливно-смазочных и других вспомогательных материалов

, (2.8)

где - годовой объем заготовки леса, м³ (Q₂ = 180000);

- норматив затрат труда, чел.-дней (Н₄ = 2,0).

180000 ^. 2,0

Т = 1000 = 360 чел-дней

Трудозатраты на прогрев тракторов в зимнее время, подогрев воды на лесосеке и охрану машин

, (2.9)

где – норматив затрат труда, чел.-дней на 1000 м³ (Н₅ = 4,0).

180000 ^. 4,0

Т₅ = 1000 = 720 чел-дней

Трудозатраты на перевозку рабочих к месту работы и обратно, чел.-дней рассчитываются по формуле

, (2.10)

где – число мастерских участков (n_м = 2);

– сменность работы мастерских участков (а = 1).

Т₆ = 2 ^. 250 ^. 1 = 500 чел-дней

Для обеспечения горячего питания на мастерский участок выделяется повар и кухонный работник.

Количество рабочих на вспомогательных работах определяется по формуле

, (2.11)

где - суммарные трудозатраты по отдельным видам работ, чел.-дней;

Хлыстовая заготовка:

Р_в = 42,35+582,2+85,714+4250+3529,4 _{+ 2 = 35,96 чел.}

250

Вспомогательные работы (рабочие) распределяются по мастерским участкам в соответствии с их количеством и объемом заготовок.

Для охраны мастерского участка назначается сторож, который по совместительству выполняет обязанности истопника при разогреве машин в зимнее время.

2.3 Заключительные работы и противопожарные мероприятия

Заключительные работы выполняются после окончания основных работ. К ним относятся работы, связанные с очисткой лесосек и оправкой жизнеспособного подроста. Очистка лесосек от порубочных остатков и валежника необходима для естественного лесовозобновления, обеспечения пожарной безопасности и приведение их после рубок в санитарное состояние.

При очистке лесосек без вовлечения отходов в переработку применяют следующие способы очистки лесосек:

- сбор порубочных остатков в кучи или валы с последующим их сжиганием;

- сбор порубочных остатков в кучи или валы и оставление их на лесосеках для перегнивания;

- измельчение и разбрасывание порубочных остатков на местах рубок.

Наиболее эффективным способом является механизированная очистка лесосек, которая производится тракторными подборщиками сучьев сразу после окончания разработки лесосеки, в том числе и в зимний период при глубине снега до 0,5 м. Одновременно со сбором порубочных остатков проводится рыхление поверхностного слоя почвы, что содействует последующему естественному лесовозобновлению. Этот способ рекомендуется применять при разработке лесосек без подроста, а также на лесосеках, предназначенных для искусственного лесовозобновления.

При механизированной очистке лесосек тракторными под­борщиками грабельного типа порубочные остатки собирают в валы, расположенные параллельными рядами на расстоянии 15-25 м друг от друга в зависимости от захламленности лесосеки и технологии ее раз­работки. Как правило, подборщик двигается параллельно большему размеру лесосеки, т.е. длина гона приблизительно равна длине лесосеки. Валы должны размещаться преимущественно на волоках и по границам пасек. Размеры вала по ширине составляют 1,5-2,5 м, по высоте 0,8-1,2 м. Рыхлые валы и валы высотой более 1,2 м должны уплотняться гусеницами трактора. Крайние валы должны отстоять от границ лесосеки на расстояния не менее 15 м, а концу валов - не менее 10 м от стен леса. Схема работы подборщика сучьев приведена на рисунке 2.1.

Механизированную очистку от порубочных остатков и валежника выполняют специальными бригадами (звеньями) в составе трех человек, подчиненных мастерским участкам или отделу лесного хозяйства лесозаготовительного предприятия, каждая бригада должна иметь подборщик сучьев и две бензиномоторные пилы.

1 – подборщик сучьев; 2 – прямолинейные челночные ходы подборщика; 3 – пасечные волоки; 4 – границы пасек; 5 – валы порубочных остатков; 6 – минерализованная полоса.

Рисунок 2.1 – Схема работы подборщика сучьев

Раскряжевка неликвидной стволовой древесины на лесосеке производится бензомоторными пилами «Тайга-214». Сменная производительность бензопилы при обслуживании одним раскряжевщиком составляет 15 м³ . Сбор раскряжеванной неликвидной древесины с подноской до 20 м и укладкой в кучи объемом 1,5 – 2,0 м³ производится рабочими вручную.

Сбор лесосечных отходов в валы шириной 1,5 – 2,5 м и высотой 0,8 – 1,2 м производится подборщиками сучьев ПСГ-3.

Погрузка древесных отходов из куч на лесосеке и транспортировка их на лесопогрузочный пункт про­изводится погрузочно-транспортными машинами ЛП-23. Сменная производительность погрузочно-транспортными машинами на расстоянии до 500 м и обслуживание одним операто­ром составляет 20-30 м³ .

3 Проектирование мероприятий, обеспечивающих лесовозобновление

Способ лесовозобновления для каждой лесосеки определяют на основании анализа возможности естественного и искусственного лесовозобновления.

Для определения связи между количеством подроста до рубки и его количеством после рубки пользуемся формулой (только при хлыстовой заготовки т.к. при сортиментной благоприятного подроста нет.):

(3.1)

где - количество подроста на лесосеке до рубки, тыс. шт (М₀ = 6000);

- коэффициент отношения площади, занимаемой волоками, площадками и другими технологическими объектами к общей площади лесосеки; = 0.85

- коэффициент сохранения подроста летом =0,7;

- коэффициент выживания подроста, =0,5;

- зональный коэффициент, для подзоны северной тайги =0,7.

(3.2)

где - суммарная площадь пасечных волоков, погрузочных пунктов, находящихся на лесосеке, м² (S₁ = 31500);

- площадь лесосеки, м² (S = 210000).

(1 – 31500)

К₁ = 210000 = 0,85

М = 6000 ^. 0,85 ^. 0,7 ^. 0,5 ^. 0,7 = 1249,5 тыс.шт.

Выбираем следующие лесовосстановительные мероприятия пользуясь шкалой оценки состояния возобновления вырубки главными породами получим.

Таблица 3.1 – Шкала оценки состояния возобновления

При проведении сплошных рубок, независимо от способа возобновления в сосновых, лиственничных и темнохвойных лесах оставляем обсеменители в виде одиночно стоящих ветроустойчивых семенников, семенных групп, куртин, полос. В этих лесах оставляем на лесосеке 12-15 одиночных семенников или не менее одной группы из 6-8 деревьев на 1 га. Расстояние между обсеменителями не должно превышать 100 м. В качестве обсеменителей оставляют элитные деревья господствующего полога 1-2 классов роста с хорошо развитой кроной.

При неблагонадежном подросте (сортиментная заготовка) проводим искусственное лесовозобновление. Искусственное лесовозобновление подразделяется на посадки саженцев и посев семян.

Для проведения искусственного лесовозобновления необходима подготовка почвы – ее минерализация. На лесосеках, очищенных от порубочных остатков, можно проводить механизированную подготовку почвы без предварительной корчевки пней, если количество их не превышает 600 шт. на 1 гектар. Для этого применяем прицепные лесные плуги ПЛП-135.

Количество пней на 1 га определится по зависимости:

(3.3)

где - запас древесины на 1 га, м³ (М = 170);

- средний объем хлыста, м³ (V = 0,65).

170

N = 0,65 = 261,54 пней /га.

Производительность корчевателя рассчитывается по зависимости:

(3.4)

где - подготовительно - заключительное время, = 2000 с;

- коэффициент использования рабочего времени, = 0,8;

- коэффициент, учитывающий повороты корчевателя, = 0,7;

- средняя скорость корчевателя, м/с, = 0,7 м/с;

- ширина обрабатываемой полосы, = 3 м;

Т – продолжительность смены (Т= 25200 с).

П = (25200 – 2000) ^. 0,8 ^. 0,7 ^. 0,7 ^. 3 = 27283,2 м² /смену

На посадке саженцев и сеянцев применяем лесопосадочные машины МЛУ-1. Производительность лесопосадочных машин 4 га/см.

Запланируем необходимый для лесовозобновления набор машин и механизмов. Определим трудозатраты и число рабочих на лесовозобновлении. Число механизмов определится по зависимости:

(3.5)

где - годовая площадь лесосек, требующих возобновления, м² (Q = 6882352,9);

- производительность механизма, м² /смену ( П = 27283,2);

- число дней работы в году (N = 0,70дн);

- число смен работы в сутки (i = 1).

6882352,9

n = 27283,2 ^. 0,70 ^. 1 =360,36 маш.

Основные показатели запроектированных работ по лесовосстановлению заносим в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 – Работы по лесовозобновлению

4 Определение потребного количества техники, инвентаря, оборудовани я и ГСМ

Для выполнения годового объема лесосечных работ устанавливаем общую потребность в основном, вспомогательном оборудовании и инструментах.

К основному оборудованию относятся; бензопилы, трелевочные тракторы, агрегатные машины, канатные установки, сучкорезные машины, челюстные погрузчики, подборщики сучьев и др. К инструментам относятся: пильные цепи, топоры, канаты, блоки, чокеры, гидроклинья. Значения коэффициентов перехода:

Таблица 4.1 – Коэффициенты перехода от рабочего количества оборудования и инструментов к списочному

Также, в обязательном порядке, лесозаготовительное предприятие оснащается комплектом противопожарного оборудования в соответствии с нормами, приведенными ниже. Каждый трактор, автомашина оснащаются огнетушителем, топором и аптечкой.

Таблица 4.2 – Нормы обеспечения противопожарным оборудованием и средствами тушения пожаров лесозаготовительных предприятий

Продолжение таблицы 4.2

Таблица 4.3 – Перечень вспомогательного оборудования одного мастерского участка

Таблица – 4.4 – Потребное количество основного, вспомогательного оборудования и инструментов для лесосечных работ.

Продолжение таблицы 4.4

Продолжение таблицы 4.4

В ходе выполнения лесозаготовительных работ необходимо компенсировать износ рабочих органов и инструментов. Нормативы расхода стальных канатов, цепей.

Таблица 4.5 – Ведомость годовой потребности в быстроизнашивающемся оборудовании

Продолжение таблицы 4.5

Производим расчет потребности в год горюче-смазочных материалов и рабочих жидкостей.

Потребное количество горюче-смазочных материалов для каждой операции рассчитывают по формуле:

, (4.1)

где Н_ГСМ – потребное количество горюче-смазочных материалов на i-тую операцию;

n_i – потребное количество механизмов, занятых на i-той операции;

Нⁱ _ГСМ – норма расхода ГСМ на одну машину i-той операции.

Результаты расчетов сводятся в таблицу 4.6

Доставка рабочих производится автобусами ПАЗ вахтовыми автомобилями высокой проходимости на расстояние.

4 Основные технико-экономические показатели лесосечных работ

5.1 Определение себестоимости лесосечных работ

Основным экономическим показателем при сравнении разных технологических вариантов является себестоимость. Себестоимость продукции представляет собой стоимостную оценку используемых в процессе производства природных, материальных и трудовых ресурсов, основных средств, а также других затрат на ее производство и реализацию. Для сравнения затрат выбранных систем машин себестоимость считаем только лесосечных работ. Основными статьями калькуляции будут являться величина заработной платы рабочих, занятых на лесосечных работах, нормы амортизации, затраты на ГСМ и запасные части.

Производим расчет численного состава рабочих, занятых на лесозаготовках и заработной платы, который приведен в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Сравнительная характеристика численного состава бригад и заработной платы по операциям

Амортизация на приобретаемое оборудование отражена в таблице 4.4. Ее расчет производим линейным методом. Для расчёта амортизационных отчислений используем сроки службы оборудования, принимаемую равную 4 годам для отечественных машин, 0,5 года для бензопил. По формуле 5.1 рассчитываем линейную величину амортизации

А ; (5.1)

где В- балансовая стоимость оборудования, рубли;

- срок службы оборудования, годы.

Расчет производим отдельно по механизмам.

Полученные данные заносим в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 – Амортизационные отчисления

Расчет затрат на ГСМ определяется по формуле:

Для данного расчета нам необходимо знать нормы расхода горюче-смазочных материалов используемых на лесосечных работах, а также цены на данные горюче-смазочных материалы.

(5.2)

где Н – норма расхода горюче-смазочных материалов, кг/смену;

Ц – цена горюче – смазочных материалов, руб/кг;

i – вид горюче-смазочного материала используемого на лесосечных работах;

n – число используемых горюче-смазочных материалов.

Используя справочные и расчетные данные производится расчет затрат на ГСМ, который сводится в таблицу 5.3.

Таблица 5.3 – Затраты на горюче-смазочные материалы

Продолжение таблицы 5.3

Цены на ГСМ берутся по рыночным действующим в данное время.

Затраты на запасные части принимаются по показателям действующих предприятий и составляют около 60 % от амортизационных отчислений. Данные по затратам на запасные части сведены в таблицу 5.4.

Таблица 5.4 – Затраты на запасные части

Себестоимость заготовляемой древесины на лесосеке определяется по формуле включающей основные статьи калькуляции

где - З_ГСМ – затраты на горюче-смазочные материалы, рублей (З_гсм = 11,629; 31,86),

З_ЗЧ – затраты на запасные части, рублей (З_зч = 48,6; 49,7),

А – амортизационные отчисления, рублей (А = 81,02; 82,76),

ЗП – зар.плата (ЗП = 155000; 175000);

Н_ФОТ – налог в фонд оплаты труда, рублей (Н_фот = 1,46;1,7).

Хлыстовая зоготовка:

С = 11,629 + 48,6 + 81,02 + 155000 + 1,46 = 155142,7 руб.

Сортиментная заготовка:

С = 31,86 + 49,7 + 82,76 + 175000 + 1,7 = 175166,02 руб.

,21)= р.7)атьи калькуляции [30]

Подставляя необходимые значения в формулу полученные в результате произведенных вычислений, находится значение себестоимости древесины заготавливаемой в лесосеке для хлыстовой и сортиментной технологии лесозаготовок, в пересчете на 1 м³ . полученные данные сводим в таблицу 5.5.

5.2 Сравнение вариантов проектируемых мероприятий

Для сравнения эффективности хлыстовой и сортиментной технологии лесозаготовок производится расчет удельных показателей, в соответствии с таблицей 5.5.

Таблица 5.5 – Основные технико-экономические показатели работы мастерских участков

Под понятием «система машин» подразумевается комплект машин, входящий в одну комплексную лесозаготовительную бригаду.

6 Описание технологического процесса и техники безопасности лесосечных работ

Валка ЛП-19 . Валочно-пакетирующая машина.

Содержание работы: трактор передвигается по лесосеке, подъезжает к группе деревьев и с помощью стрелы(рукоять) подвод захватно-срезающее устройства (ЗСУ) к дереву, зажимает его и срезает при помощи цеп­ного срезающего устройства. После этого он кладет дерево в пачку. После того как он свалит всю группу деревьев он переезжает к следующему месту.

Трелевка ЛТ-187 . Машина с пачковым захватом.

Содержание работы: предназначен для безчокерной трелевки хлыстов. Он подъезжает к пачке хлыстов задом, захватывает пачку манипулятором. После чего он трелюет хлысты на площадку.

Обрезка сучьев ЛП – 33 . Сучкорезная машина.

Содержание работы: то же, что и у ЛО-120, только без функции ракряжевки.

Обрезка и раскряжевка ЛО-120. Сучкорезно-раскряжевочная машина.

Содержание работы: Сучкорезно-раскряжевочная машина ЛО-120 подъезжает к штабелю хлыстов, наклоняет свою стрелу к хлысту и захватывает его захватным устройством. После поднимает стрелу до тех пор пока стрела и хлыст не будут составлять одну линию. Затем вторым захватом захватывает хлыст и протаскивает его через сучкорезную головку. Далее он распиливает хлыст на сортименты при помощи цепного режущего органа.

Погрузка ЛТ-72 . Погрузчик манипуляторного типа.

Содержание работы: Погрузчик ЛТ-72 подъезжает к штабелю с сортиментами. С противоположной стороны от штабеля становиться лесовоз. Погрузчик захватывает манипулятором один из сортиментов и переносит его, не съезжая с места со штабеля в лесовоз. После чего операция повторяется, пока лесовоз не будет полным.

Погрузка ЛТ-188 . Челюстной погрузчик.

Содержание работы: Погрузчик подъезжает к штабелю хлыстов задом, захватывает с помощью челюстного захватного устройства пачку хлыстов. Затем подымает ее от земли подъезжает передом к лесовозу к лесовозу. С помощью особой конструкции своего подъемно-захватывающего устройства, проносит пачку над собой, фиксирует над лесовозом и медленно опускает ее. Данная операция продолжается до тех пор пока лесовоз не наполниться.

Соблюдение всех правил безопасности, отвечает за безопасность рабочего персонала. При возникших несчастных случаях, оказывается первая медицинская помощь, после чего пострадавший транспортируется в медицинский пункт. Лесосека содержит несколько медицинских аптечек и машину для передвижения в случаях ЧП.

Заключение

В данной курсовой работе рассчитано технология и оборудование лесопромышленного производства. В процессе расчётов были рассчитаны основные работы, вспомогательные работы, подготовительные работы, заключительные работы, борьба с пожарами. После чего все результаты сведены в таблицы.

Годовой объём производства составляет 180000.

Список использованной литературы

1 Грязнов Ю. П., Дингес Н. П. Технология лесопромышленных производств. Основы проектирования: Уч. пособие для студентов специальностей 260100 и 060800 для всех форм обучения. – Красноярск: СибГТУ, 2001. - 96 с.

2 Шелгунов Ю. В., Горюнов А.К. и Ярцев И.В. Лесоэксплуатация и транспорт леса: Учебник для вузов. – М.: Лесн. пром-сть, 1989. – 520 с.

3 Виноградов Г.К., Лесосечные работы. – М.: Лесн. пром-сть, 1981. – 384 с.

4 Стандарт предприятия СТП 3.4.204 - 01. Требования к оформлению текстовых документов. Взамен СТП СТИ – 17 – 98; Введен 7.07.1998. – Красноярск, СибГТУ, 1998.

5 Стандарт предприятия СТП 3.4.205 – 01. Требования к оформлению графических документов. Взамен СТП СТИ – 18 – 90; Введен 15.02.2001. - Красноярск, СибГТУ, 2001.

6 Единые нормы выработки и расценки на лесозаготовительные работы.

7 Миронов Е.И., Рохленко Д.Б. и д.р. Машины и оборудование лесозаготовок. Справочнок – М.: Лесн. пром-сть, 1990. – 440 с.

8 Общесоюзные нормы технологического проектирования лесозаготовительных предприятий. Часть 1. Нормы.: - Л.: Гипролестранс, 1988.

9 Лебедев В. А. Экономические вопросы в дипломных проектах: Методические указания с элементами НИРС по дипломному проектированию. – Л.: ЛТА, 1985. – 40 с.