Технологический процесс лесосечных, транспортных и лесоскладских работ лесопромышленного предприятия

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВЕДЕНИЕ

Лесозаготовительная промышленность относится к важнейшим добывающим отраслям народного хозяйства. Основные продукты лесной промышленности это круглые лесоматериалы, а также продукты переработки древесины, т.е. шпалы, доски, технологическая щепа и т.д. Получение готовой продукции связано с выполнением определенных технологических процессов лесозаготовки, включающих лесосечные работы и лесоскладские работы. Поэтому важной задачей является правильное проектирование технологического процесса, при этом необходимо выбрать оптимальную систему машин на всех фазах лесопромышленного производства с учетом природно-производственных условий проектируемого предприятия и нормативных справочных материалов.

Проектируемое лесозаготовительное предприятие с годовым объемом производства по заготовке древесины 205 тыс. м 3 производит заготовку леса с равнинным рельефом местности. Породой лесосечного фонда является древесина хвойных пород с формулой насаждения 7Бж3Пх и со средним объемом хлыста 0,52 м 3 и с средним запасом леса на 1 га 150 м 3. При заготовке леса планируется разработать лесосеку машинным способам, с сохранностью подроста 0%. Заготавливаемая на лесосеке древесина в виде хлыстов и транспортируется на нижний лесопромышленный склад для его первичной обработки.

На нижнем складе с грузовым оборотом 105 тыс. м 3 производится раскряжевка хлыстов на сортименты согласно сортиментному плану: пиловочник -50%; строительный лес -5%; балансовое долготье -5%; рудничное долготье -5%; шпальный кряж (для выработки шпал) -5%; тарный кряж -10%; технологические дрова (долготье) -5%, дровяное долготье (для выработки топливных дров) -15%. Предприятие работает в односменном режиме с годовым балансом времени 255 дней, продолжительность рабочей смены 7 часов .

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ

1.1 Выбор и обоснование системы лесосечных машин

Система лесосечных машин -- это совокупность взаимосвязанных между собой машин, выполняющих все лесосечные операции в едином технологическом потоке. При формировании системы машин следует стремиться к тому, чтобы выбранные машины по своим конструктивным данным, технологическим параметрам, технико-экономическим и эксплуатационным показателям наиболее полно соответствовали условиям работы принятого технологического процесса.

На выбор системы машин существенное влияние оказывают тип технологического процесса, рельеф местности, почвенно-грунтовые условия, таксационная характеристика древостоя, размеры лесосек и другие факторы.

Валка пакетирование производится валочно-пакетирующей машиной ЛП - 19А , т.к. по данным задания сохранность подроста составляет 0 %. Для трелевки: наиболее эффективно работает бесчокерный трелевочный трактор гусеничный манипуляторного типа. Так как средний объём хлыста составляет 0,52, то выбираем трактор ЛП-18А. Выбор машины для очистки деревьев от сучьев так же зависит от среднего объема хлыста, следовательно, выбираем машину ЛП-33А. Для погрузки выбираем челюстной лесопогрузчик ЛТ - 65Б.

Для мастерского участка система машин выглядит следующим образом:

· валка-пакетирование - ЛП -19А

· трелевка деревьев - ЛП-18А

· обрезка сучьев - ЛП-33А

· погрузка хлыстов - ЛТ - 65Б



1.1.1 Состав операций и расчет объемов основных лесосечных работ

Выбранный состав операций и результаты расчета объемов работ сводим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1.- Состав операций и объемы основных лесосечных работ

Операция технологического процесса	Марка машин	Количество рабочих дней в году	Коэффициент сменности	Объем работ, м3
				Годовой	Суточный	Сменный
Машинная заготовка леса на МУ
Валка-пакетирование	ЛП-19А	255	2	205000	803.9	401.95
Трелевка	ЛП-18А	255	2	205000	803.9	401.95
Обрезка сучьев	ЛП-33А	255	2	205000	803.9	401.95
Погрузка	ЛТ-65Б	255	2	205000	803.9	401.95

1.2 Обоснование схемы разработки лесосеки

1.2.1 Обоснование схемы разработки делянки машинным способом

Выбор технологической схемы разработки лесосеки машинным способом предопределяют такие факторы, как режим работы машины; почвенно-грунтовые условия и рельеф местности; сохранение подроста и наличие на делянке не эксплуатационных площадей; время разработки лесосеки.

На основании выше изложенного и исходных данных выбираем схему разработки делянки с трелевкой пачек деревьев на один лесовозный ус.



Рисунок 1.1 Схема разработки делянки машинным способом

1 - лесовозный ус; 2 - зона безопасности; 3 - лесопогрузочный пункт;

4 - ВПМ; 5 - пачка деревьев; 6 - направление движения трелевочного трактора; 7 - необработанный лес

Валочно-пакетирующая машина ЛП - 19А может разрабатывать делянки с частичным сохранением подроста. Для этого ВПМ укладывает пачки деревьев позади себя, на свой след по оси волока, благодаря этому на ленте сохраняется до 25% подроста, как и необходимо по заданию.

Трелевка пачек ведется к лесопогрузочному пункту, расположенному на лесовозном усу.

1.3 Расчет подготовительных работ

В основу расчета подготовительных работ должен быть положен предварительно составленный план лесосеки, отражающий технологическую схему лесосечных работ. По данной схеме следует установить протяженную границу пасек, лесовозных усов и магистральных волоков, а также количество погрузочных пунктов, которые определяют объем и трудоемкость подготовительных работ.

1.3.1 План лесосеки и обоснование параметров ее производственных элементов

При составлении плана лесосеки производим следующие допущения:

1. Принимаем форму лесосеки в виде прямоугольника;

2. Лесовозный ус прокладываем по середине лесосеки;

3. Площади всех делянок принимаем равными.

Находим ширину и длину лесосеки:

,м (1.1)

вд - ширина делянки, м (вд=200 м, по заданию)

ВЛ - ширина лесосеки, м

м

,м (1.2)

FЛ - площадь лесосек, га (FЛ=48 га, по заданию)

АЛ - длинна лесосеки, м

м

Определяем количество делянок на лесосеке.

, делянок (1.3)

ад - длина делянки, м (ад=200 м, по заданию)

делянок

Площадь делянки

, м2 (1.4)

м2

Количество лент на делянке

, лент (1.5)

вл - ширина ленты, м (вл=16 м, принимаем согласно п. 1.2.1)

лент

1.3.2 Определение состава и объёма подготовительных работ

Расчет подготовительных работ сводится к определению их состава, объема, трудоемкости и потребного количества рабочих для выполнения этих работ.

Для машинной заготовки леса (МУ) состав подготовительных работ несколько изменится: вместо разметки границ пасек производиться разметка границ делянок, а уборку опасных деревьев исключают из состава подготовительных работ, т.к. эта операция выполняется в процессе производства основных работ.

1. Разметка границ делянок.

, км (1.6)

Количество лесосек nл для мастерского участка определим по формуле:

, шт (1.7)



Где Fr-площадь лесного массива, подлежащего разработке в расчетном году, га

Fл -площадь лесосеки, га

, га (1.8)

Определяем разметку границ делянок:

га

лесосек

м =58 км

2. Подготовка магистральных волоков.

Объем работ по подготовке магистральных волоков на лесосеке выражается их протяженностью и зависит от размеров лесосеки, рельефа местности и схемы размещения лесовозных усов на лесосеке и определяется по формуле

, км (1.9)

где FЛ - площадь лесосек, га (FЛ=48 га, по заданию)

Ку - коэффициент, зависящий от схемы размещения лесовозных усов на лесосеке: при прокладке уса по середине лесосеки =1;

- ширина лесосеки, км;

- коэффициент развития трелевочных волоков (=1,11,2).

км

3. Строительство лесовозных усов.

Протяженность лесовозных усов, км, которые необходимо строить в расчетном году, определяем по формуле:

, км (1.10)

- годовое производственное задание мастерского участка, м3;

- коэффициент развития трассы усов (в расчетах принимаем =1,11,3);

- ширина лесосеки, км;

- средний запас леса на гектаре,

км

4. Устройство лесопогрузочных пунктов.

, шт. (1.11)

шт.

5. Обустройство мастерского участка.

Объем работ по обустройству мастерского участка зависит от технического процесса лесосечных работ, типа применяемых машин и от годовой производственной программы мастерского участка.

1.3.3 Определение трудоёмкости и потребного количества рабочих для выполнения подготовительных работ

Расчет трудоемкости подготовительных работ производится на основании состава, объема и норм выработки по каждому виду работ. Эти расчеты приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2.- Трудоемкость подготовительных работ

Вид подготовительных работ	Единица измерения	Объем работ	Норма выработки на единицу измерения	Трудоемкость чел.-дн.
Машинная заготовка леса
1. Разметка границ делянок.	км	58	2,5 км/чел.-дн	23,2
2. Подготовка магистральных волоков.	км	1.320	0,06 км/чел.-дн	22
3. Строительство лесовозных усов.	км	37.58	0,01 км/чел.-дн	3758
4. Устройство лесопогрузочных пунктов.	шт	290	0,6 шт/чел.-дн	483.3
5. Обустройство мастерского участка.	1000 м3	205	5 чел.-дн·1000 м3	1025
Итого по предприятию.	5311.5

Потребное кол-во рабочих = общая трудоемкость / кол-во рабочих дней в году = 5311.5 / 255 =20.8 ~ 21чел.

1.4 Расчет производительности лесосечных машин и механизмов на основных работах

1.4.1 Сменная производительность валочно-пакетирующей машины

В состав работ на валке и пакетировании деревьев ВПМ типа ЛП - 19А входит: получение задания; срезание деревьев и укладка их в пакеты; переезды машины с одной технологической стоянки на другую; развороты при переезде с ленты на ленту; переезды на лесосеке от делянки к делянке; ежесменное обслуживание машины; сдача и приемка работы.

Сменная производительность валочно-пакетирующей машины, м3, определится по формуле:

м3 (1.12)

- объем пакета, формируемого машиной с одной технологической стоянки, м3;

- подготовительно-заключительное время (=3000с.);

- коэффициент использования рабочего времени смены (=0,8…0,9);

- время цикла (время, затрачиваемое на формирование пакета деревьев объемом ), с.

Объем пакета можно вычислить по формуле:

м3 (1.13)

- средний запас леса на гектаре, м3;

R и r - соответственно максимальный и минимальный вылеты манипулятора ВПМ,

(8 и 3,8 м).

Время цикла формирования пакета, с, находится:

(1.14)

- время валки и пакетирования одного дерева, с (принимаем в зависимости от среднего объема хлыста из табл. В.1. прил. В );

- время переезда машины с одной технологической стоянки на другую, с, определяемое по формуле:

, с (1.15)

- коэффициент, учитывающий возможность увеличения пути перехода и затрат времени на установку машины (=1,2…1,4);

- скорость движения ВПМ при переезде с одной технологической стоянки на другую, м/с (принимаем из технической характеристики машины).

с

м3

с

м3

1.4.2 Сменная производительность бесчокерного трелевочного трактора манипуляторного типа

Сменная производительность трелевочной машины манипуляторного типа ЛП-18А по формуле:

, м3 (1.16)

- подготовительно-заключительное время (=3000с.);

- коэффициент использования рабочего времени смены (=0,8…0,9);

qx - средний объём хлыста, м3

-время цикла (время трелевки одной пачки деревьев), с.

Время цикла трелевки одной пачки деревьев определяется по формуле:



(1.17)

t1 - время затрачиваемое на формирование пачки, с;

t2- время на переезд машины с одной технологической стоянку на другую, с;

t3 - время движения трактора с грузом, с;

t4 - время движения трактора без груза, с;

t5 - время отцепки пачки и выравнивания комлей, с.

Время затрачиваемое на формирование пачки в расчете на одно дерево, находится в зависимости от среднего объема хлыста и марки трелёвочной машины, принимаем равным (=28,2).

Время движения трактора в порожнем и грузовом направлениях определяется по формулам

(1.18)

(1.19)

Vx и Vp - средние скорости движение трелевочного трактора соответственно в порожном (II-III передачи) и грузовом (I-II передача) направлениях, м/с;

- среднее расстояние трелевки.

(1.20)

- ширина делянки (сторона ,лежащия перпендикулярно лесовозному усу),м;

- длина делянки (сторона , лежащая параллельно лесовозному усу),м;

Kо”- коэффициент развития трелевочных волоков при обходе препятствий (ko”=1,1…1,2).

Коэффициенты k1 и k2 зависят от схемы расположения трелевочных волоков и погрузочных пунктов на делянке, поэтому соответственно эти коэффициенты равны: k1=k2=0,5.

Время на переезд машины с одной технологической стоянку на другую определяется по формуле, с;

(1.21)

R и r - соответственно максимальный и минимальный вылеты манипулятора ВПМ, м;

- коэффициент, учитывающий возможность увеличения пути перехода и затрат времени на установку машины (=1,2…1,4);

- скорость движения БТТГ(М) при переезде с одной технологической стоянки на другую, м/с (принимаем из технической характеристики машины).

- объем пакета, формируемого машиной с одной технологической стоянки, м3;

qx - средний объём хлыста, м3

- время, затрачиваемое на отцепку пачки и выравнивание комлей деревьев на погрузочном пункте в расчете на одно дерево стрелеванной древесиной, с.

(1.22)



Значение скоростей движения БТТГ(М) в порожном и грузовом направлениях принимаются из технических характеристик трелевочных машин [3].

м

,с

с

с

c

с

с

м3

1.4.3 Сменная производительность самоходной сучкорезной машины

В состав работ по очистке деревьев от сучьев самоходными сучкорезными машинами входят: подготовка машины к работе; получение задания; отделение деревьев от штабеля и подача их в режущую головку; обрезка сучьев; сброс хлыстов в штабель; уборка сучьев от рабочих органов; переезд машины вдоль штабеля на рабочей площадке; ежесменное техническое обслуживание машины; сдача и приемка работ.

Сменная производительность сучкорезной машины типа ЛП-33А определяется по формуле

, м3 (1.23)

- время цикла (время, затрачиваемое на очистку одного дерева от сучьев), с;

=1980 с.;

- принимаем равным 0,9 - летом и 0,8 - зимой.

Время цикла обработки одного дерева для сучкорезных машин, протаскивающих дерево с перехватом, с, составит

(1.24)

- время, затрачиваемое на подвод стрелы к дереву, с (в расчетах принимаем =6…8 с);

- время, затрачиваемое на захват дерева, с;

- время протаскивания дерева через сучкорезную головку, с;

- Время, затрачиваемое на открытие захвата, с;

- время обратного хода каретки с захватом, с;

- время на переезд машины вдоль штабеля в расчете на одно дерево, с (в расчетах принимаем =3…5 с).

Время и можно найти, с, по формулам:

(1.25)

(1.26)

и - время, необходимое соответственно на одно закрытие и одно открытие захвата, с (=5с, =3с);

- количество захватов, приходящихся на одно дерево, определяем по формуле

, шт (1.27)

- максимальный ход каретки, м;

- рабочий ход механизма протаскивания при очистке от сучьев одного дерева, определяется по формуле:

(1.28)

- средняя длина обрабатываемых деревьев, м.

Время протаскивания дерева , с, и время обратного хода каретки , с, рассчитываем соответственно по формулам:

, с (1.29)

, с (1.30)

- средняя скорость протаскивания дерева через сучкорезную головку, м/с (=2 м/с);

- средняя скорость обратного (холостого) хода каретки с захватом, м/с (=2,7 м/с);

с

с

с

шт

с

с

с

м3

1.4.4 Сменная производительность челюстного лесопогрузчика ЛТ-65Б

В состав работ при погрузке леса на подвижной состав лесовозных дорог челюстными лесопогрузчиками входят: получение задания; подготовка погрузчика и подвижного состава к погрузке; захват пачки и ее подъем; передвижение погрузчика с пачкой к подвижному составу; опускание пачки и ее укладка; передвижение погрузчика к штабелю и перевод порожнего захвата в исходное положение; обрезка вершин сучьев у деревьев (хлыстов), выступающих за габарит; крепление пакета после погрузки; ежесменное техническое обслуживание погрузчика; сдача и приемка работы.

Сменную производительность челюстных лесопогрузчиков определяем в зависимости от режима работы, времени цикла погрузки одного автопоезда и грузоподъемности погрузчика с учетом коэффициента использования рабочего времени смены:

, м3 (1.31)

=3000 с;

- нагрузка на рейс подвижного состава, м3;

=0,85;

- коэффициент использования расчетной нагрузки на рейс подвижного состава

(=0,8…0,9);

- время цикла (время, затрачиваемое на погрузку подвижного состава), с.

Время цикла погрузки подвижного состава определим

, с (1.32)

- время погрузки одной пачки, с (=90…180 с);

- время подготовки подвижного состава к погрузке, с (=120…240 с);

- время отправки и крепления пакета после погрузки, с (=180…300);

- количество циклов погрузки одного автопоезда, шт

Количество циклов погрузки подвижного состава определим

шт (1.33)

- грузоподъемность челюстного лесопогрузчика, т;

- коэффициент использования грузоподъемности лесопогрузчика (=0,6…0,8).

Нагрузку на рейс подвижного состава определим по формуле



м3 (1.34)

и - грузоподъемность, соответственно, автомобиля и роспуска, т.

м3

шт

с

м3

1.5 Выбор формы организации труда и расчет количества рабочих на основных лесосечных работах

1.5.1 Выбор типа и расчет комплексной бригады

Таблица 1.4 - Количество и производительность машин на МУ

Схема машин:	ЛП-19А	ЛП-18А	ЛП-33А	ЛТ-65Б
Сменная производительность:	238.32	126.79	230.37	245,48
Потребность машин, шт.:	2	4	2	2
Итого	476.64 м3	507.16 м3	460.74	490,96 м3

Суточной производительностью комплекса машин.

Количество рабочих занятых на заготовке леса равно количеству операторов на машинах, а количество операторов на одной машине равно 1,.



1.5.2 Расчет потребного количества рабочих на основных работах

Количество рабочих в комплексной бригаде, производящей заготовку леса, определим в зависимости от состава комплексной бригады, числа бригад и количества рабочих, занятых на погрузке леса:

, чел. (1.35)

nn- количество рабочих, занятых на погрузке леса

nФ - фактическое число рабочих в комплексной бригаде по видам выполняемых работ

Nбр - число бригад

Количество рабочих, занятых на погрузке леса определим по формуле:

, шт. (1.36)

ПСМ - сменная производительность челюстного лесопогрузчика, м3 (ПСМ=245,48 м3).

человек

человек

1.6 Расчет потребного количества основного оборудования

Количество работающего оборудования на основных работах устанавливается исходя из оснащенности всех лесозаготовительных бригад и погрузочных звеньев техникой. Результаты расчета сводим в таблицу 1.4.



Таблица 1.4-. Потребное количество машин и механизмов на основных работах

Техническая оснащенность бригады или звена	Количество бригад или звеньев	Потребное количество работающего оборудования
Марка оборудования	Количество оборудования
ЛП-19А	2	1	2
ЛП-18А	4	1	4
ЛП-33А	2	1	2
ЛТ-65Б	2	1	2

1.7 Расчет потребного количества топлива и смазочных материалов

Годовую потребность топлива и смазочных материалов для выполнения всего комплекса лесосечных работ производим в соответствии с потребным количеством машино-смен для производства работ и на основании действующих норм расхода ТСМ на машино-смену. Результаты расчета сводим в таблицу 1.5.

Количество машино-смен в год = N машин Nг К см

Nмашин - число машин и механизмов

Nг - число рабочих дней в году

КСМ - коэффициент сменности

Таблица 1.5 Потребное количество ТСМ для производства основных работ

Марка применяемого оборудования	Количество машино-смен в год	Норма расхода ТСМ на машино-смену, кг	Годовая потребность ТСМ, кг
		Дизельное топливо	Бензин	Дизельное масло	Автол	Гидромасло	Прочие масла	Дизельное Топливо	Бензин	Дизельное масло	Автол	Гидромасло	Прочие масла
ЛП-19А	1020	11,8	0,12	0,7	0,09	0,25	0,332	12036	122.4	714	91.8	255	338.64
ЛП-18А	2040	12,6	0,12	0,66	0,09	0,29	0,302	25704	244.8	1346.4	183.6	591.6	616.08
ЛП-33А	1020	10,2	0,12	0,51	0,09	0,38	0,296	10404	122.4	520.2	91.8	387.6	301.92
ЛТ-65Б	1020	14,0	0,12	0,64	0,09	0,4	0,312	14280	122.4	652.8	91.8	408	318.24

1.8 Расчет вспомогательных работ

Расчет вспомогательного оборудования на мастерском участке сводится к определению трудоемкости и потребного количества рабочих. Этот расчет ведется на основании состава и объема работ с учетом норм выработки на отдельные виды вспомогательных работ. В состав вспомогательных работ входят:

Содержание и ТО машин на лесосеке

Доставка ТСМ и других материалов

Доставка рабочих на лесосеку и обратно

Содержание магистральных волоков

Охрана машин, подогрев машин, воды и масел в зимнее время

Очистка лесосек от порубочных остатков

Перебазирование бригад на новую лесосеку.

Трудозатраты на весь комплекс вспомогательных работ определяем исходя из объемов работ и нормативных показателей на каждый вид работ. Результаты расчетов сводим в таблицу 1.6.

Таблица 1.6.- Трудоемкость вспомогательных работ

Вид вспомогательных работ	един. измерения.	Объем работ	Норматив трудозатрат на ед. измерения	Трудоемкость, чел.- дн.
1. Содержание и техническое обслуживание машин на лесосеке:
ЛП-19А	тыс.м3	205	0,722	148.01
ЛП-18А	тыс.м3	205	0,46	94.3
ЛП-33А	тыс.м3	205	0,45	183.89
ЛТ-65Б	тыс.м3	205	0,447	91.64
2. Доставка ТСМ и других материалов на лесосеку	смены	255	2	510
3. Доставка рабочих на лесосеку и обратно	смены	255	2	510
4. Точка и правка инструментов	тыс.м3	205	2,5	512.5
5. Содержание тракторных трелевочных волоков	машино-смены	1020	0,5	510
6. Перебазирование бригад на новую лесосеку	тыс.м3	205	1,4	287
7. Очистка лесосек от порубочных остатков	га	48	15,5	744
8. Охрана оборудования на лесосеке	год	1	845	845
Итого по предприятию				4436.34

Потребное количество рабочих для выполнения подготовительных работ определяем как частное от деления итоговых данных графы 5 (общие трудозатраты по всему комплексу подготовительных работ) на число рабочих дней в году. В результате чего получаем:

, человек

человек

1.9 Штат административно-технического персонала на лесосечных работах

Штат административно-технического персонала на лесосечных работах представлен в таблице 1.7.

Таблица 1.7.- Штат административно-технического персонала на лесосечных работах

Должность	Категория работника	Число сотрудников при объёме производства 180 тыс. м3 в год
Начальник службы лесозаготовок	ИТР	1
Технорук	ИТР	1
Мастер лесозаготовок	ИТР	1
Старший механик	ИТР	1
Сменный механик	ИТР	-
Нормировщик	Служащий	1
Бухгалтер	Служащий	-
Счетовод-кассир	Служащий	1
Десятник (приёмщик леса)	Служащий	2
Кладовщик	Служащий	1
Итого	9



2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ЛЕСОСКЛАДСКИХ РАБОТ

Нижний лесопромышленный склад является одним из основных подразделений лесозаготовительного предприятия, который производит приемку древесного сырья, его первичную обработку (раскряжевку хлыстов, сортировку и штабелевку круглых лесоматериалов) , временное хранение и переработку деловой и низкокачественной древесины. Лесопромышленный склад содержит основные, вспомогательные и обслуживающие цеха.

2.1 Определение состава основных операций и составление структурной схемы лесопромышленного склада

Проектирование технологического процесса нижнего склада следует начинать с составления его структурной схемы, позволяющей наметить необходимый состав основных технологических операций и установить связь между ними, а также определить цехи переработки круглых лесоматериалов и низкокачественной древесины.

В состав основных операций и цехов переработки необходимо включить:

1) разгрузка подвижного состава;

2) раскряжевка хлыстов на сортименты;

3) сортировку круглых лесоматериалов;

4) штабелевку лесоматериалов и готовой продукции;

5) погрузку готовой продукции в вагоны;

6) цех по производству рудстоек;

лесосечный слад машина персонал



Рис 2 - Структурная схема технического процесса нижнего лесопромышленного склада



2.2 Определение объемов работ и выхода готовой продукции

Исходя из годового грузооборота нижнего склада, процентного выхода отдельных сортиментов, вида производимой на складе обработки и переработки леса, а также режима работы склада (сроков прибытия и отгрузки лесоматериалов), определяются объемы работ и выхода готовой продукции по отдельным цехам и участкам нижнего склада.

Так как лесовозная дорога примыкает к железной дороге, то поступление хлыстов на нижний склад и отгрузка готовой продукции со склада - круглогодовые и поэтому режим работы прирельсового нижнего склада может считаться равномерным в течении всего года.

Число дней работы в году: по вывозке -255, по отгрузке - 350.

Выход продукции и количество отходов, получающихся при обработке и переработке хлыстов, для каждого сортимента различны и принимаются в соответствии с данными, приведенными в пособии (страница 15-19, /6/).

Данные по определению объемов работ и выходов готовой продукции на нижнем складе лесовозной дороги, примыкающей к железной дороге широкой колеи, сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Ведомость объёмов работ ,выходов готовой продукции и отходов на Н.С.

Вид первичной обработки	Сырье поступающее в обработку	Выход продукции и отходов	Оставляется на собственные нужды, в год, м3 тыс. м	Отгружается с нижнего склада
	Наименование	Объем	Наименование	Поступает в дальнейшую переработку	Готовая продукция	Неиспользуемые отходы
		В год, тыс. м3	В сутки,м3		В год,тыс. м3	В сутки м3	В год, тыс. м3	В сутки м3	В год, тыс. м3	В сутки,м3		В год, тыс. м	В сутки, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Раскряжевка хлыстов	Хлысты	105	412	Пиловочник	-	-	52.5	206	-	-	2.63	49.87	142.5
				Строительный лес	-	-	5.25	20.6	-	-	0.105	5.145	14.7
				Балансовое долготье	-	-	5.25	20.6	-	-	-	5.25	15
				Рудничное долготье	-	-	5.25	20.6	-	-	-	5.25	15
				Шпальный кряж	-	-	5.25	20.6	-	-	-	5.25	15
				Тарный кряж	-	-	10.5	41.2	-	-	-	10.5	30
				Технологические дрова	-	-	5.25	20.6	-	-	-	5.25	15
				Дровяное долготье	-	-	15.75	61.8	-	-	11.8	3.95	11,29
				Кусковые отходы	-	-	2*	8*	-	-	2*	-	-
				Опилки	-	-	-	-	1*	4*	-	-	-
В счет баланса древесины	105	412	-	-	14,58	90.47	258,49
Сверх баланса древесины	107	420	1	4	16.58	-

2.3 Выбор и обоснование основного оборудования на нижнем лесопромышленном складе

Рис. 3 - Принципиальная схема нижнего лесопромышленного склада

На выгрузке хлыстов с подвижного состава в данной системе используем колесный погрузчик ЛТ-142-25.Раскряжевка хлыстов в системе производиться мобильной сучкорезно-раскряжёвочной установкой с процессорной головкой KETO 150. Для сортировки круглых лесоматериалов используем передвижной сортировочно-пакетирующий манипулятор. Для освобождения лесонакопителей, штабелевки и погрузки круглых лесоматериалов на подвижной состав железной дороги и местному потребителю на автотранспорт в системе используем консольно-козловой кран ККЛ-12,5 с грейфером ЛТ-59.



2.4 Расчет сменной производительности основного лесоскладского оборудования

2.4.1 Производительность колесного лесопогрузчика ЛТ-142-25 на разгрузке подвижного состава лесовозных дорог

Сменная производительность погрузчика определяем

(2.1)

где - продолжительность рабочей смены, с(Тсм=28800);

- коэффициент использования рабочего времени смены (Ки=0,75);

- объем выгружаемой пачки (нагрузка на рейс подвижного состава), м3 (Qп=31,1);

Тц - время цикла разгрузки одной пачки, с;

(2.2)

tз- время, затрачиваемое на захват пачки при разгрузки или захвате из штабеля, с;

tp- время, затрачиваемое на рабочий ход автопогрузчика, с;

(2.3)

L- среднее расстояние перемещения автопогрузчика, м ( принимаем L=75м);

Vp- скорость автопогрузчика в грузовом направлении, м/с;

to- время на укладку пачки в штабель или на приемную площадку, с;

tx- продолжительность холостого хода, с;

(2.4)

Vx- скорость автопогрузчика в порожнем направлении, м/с;

Принимаем tз+to=300с

м3/см

2.4.2 Производительность оборудования на раскряжевке хлыстов процессором с харвестерной головкой (KETO 150)

Сменная производительность раскряжевочных установок определяем по формуле

(2.5)

где - коэффициент использования рабочей смены (0,8…0,9);

- время цикла (время, затрачиваемое на раскряжевку одного хлыста), с;

- средний объем раскряжёвочного хлыста, м3;

- продолжительность рабочей смены, с;

- подготовительно-заключительное время (3000 с).

Время цикла находится по следующей зависимости

(2.6)

где - время, затрачиваемое на наводку харвестерной головки на хлыст и его захват, с;

- время на подтаскивание хлыста в зону обработки, с;

- время на пропилы при раскряжёвки одного хлыста, с;

с (2.7)

где - время, затрачиваемое на один пропил, с;

- количество пропилов, приходящихся на один хлыст.

(2.8)

где - средний диаметр хлыста, м;

- производительность чистого пиления пилы,

(2.9)

где - средний диаметр хлыста (дерева) на расстоянии (высоте) 1,3 м от комлевого среза, м;

- переходной коэффициент, учитывающий сбежистость ствола (для хвойных пород древесины - 0,52, для лиственных - 0,46).

(2.10)

где - средняя длина хлыста, м;

- длина вершинной части дерева, м (1…2 м) ;

- средняя длина сортимента, м;

- постоянное число (для распиловки хлыстов и разделки долготья с отторцовкой с двух концов - 1, при одной отторцовке - 0, при работе без отторцовки - (-1) ).

- врем, затрачиваемое на продольное перемещение хлыста во время распиловки, с

(2.11)

где - скорость протаскивания (подачи) ствола, м/с;

м3/см



2.4.3 Производительность сортировочного манипулятора ЛТ-95 «Галичанин»

(2.12)

qп- средний объем сортимента или пачки сортиментов, перемещаемых манипулятором за один прием, м3(qп=0,12 м3)

где t1- время опускания захвата и подъема сортимента,с;

t2- время смыкания и размыкания челюстей захвата,с;

t3- время, затрачиваемое на поворот стрелы до лесонакопителя, с;

t4- время опускания сортимента( пачки) в лесонакопитель и подъема захвата над лесонакопителем, с;

t5- время, затрачиваемое оператором на подачу команд, с.

Принимаем время цикла Тц равным 17 с.

м3/см

2.4.4 Производительность консольно-козлового крана на штабелевке и погрузке круглых лесоматериалов

Сменная производительность крана ККЛ-12,5 определяем по формуле

(2.13)

где - объем штабелюемой или отгружаемой краном пачки лесоматериалов, м3;

- коэффициент использования рабочего времени смены;

- время, затрачиваемое на подъем и опускание грейфера при штабелевке одной пачки лесоматериалов, с;

- время, затрачиваемое на перемещение тележки крана при укладке в штабель одной пачки, с;

- время, затрачиваемое на перемещение крана при штабелевке одной пачки, с;

- время, затрачиваемое на захват пачки грейфером, с;

- время, затрачиваемое на укладку пачки в штабель, с.

Время равно

(2.14)

где - высота подъема и опускания пачки, м;

- скорость подъема и опускания пачки, м/с.

Все необходимые данные принимаем из (страница 160, /6/), остальные принимаем из технической характеристики кранов (таблица Л3, /6/).

с

Время равно

(2.15)

где - расстояние от подкранового рельса до сортировочного лесотранспортера, м;

- скорость передвижения тележки крана, м/с;

- пролет крана, м.

с

Время равно

(2.16)

где - длина фронта штабелей, м;

- длина части сортировочного лесотранспортера, вдоль которой расположены лесонакопители, м;

- скорость передвижения крана, м/с;

(2.17)

где - емкость штабелей лесоматериалов, м3 (8-10% от годового грузооборота склада);

- расстояние от подкранового рельса до штабеля, м;

- высота штабеля, м;

- коэффициент полнодревесности штабеля.

м

(2.18)

где - число лесонакопителей для каждой сортировочной группы;

- число групп, на которые рассортированы круглые лесоматериалы (смотрим на сортиментный план).

м

Тогда время по формуле (2.16) равно

с

С учетом найденного времени производительность консольно-козлового крана по формуле (2.13) равна

м3/см

2.5 Определение потребного количества основного оборудования на нижнем лесопромышленном складе

Потребное количество оборудования определяется в зависимости от грузооборота нижнего склада, производительности оборудования, режима работы, принципиальной схемы технологического процесса.

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.2

Таблица 2.2 - Потребное количество оборудования на основных операциях технологического процесса нижнего склада

Вид основной	Годовой	Суточный	Число	Сменное	Принятый	механизм
работы	объем	объем	смен	задание,	Наименование	Сменная	Потребное
	работ,	работ,	работы	м3		производи	количество
	тыс. м3	м3	в сутки			тельность м3
Выгрузка хлыстов	105	412	2	206	ЛТ-142-25	1662,77	1
Раскряжевка	105	412	2	206	КЕТО-150	299,8	1
Сортировка	105	412	2	206	ЛТ-95	162,6	2
Штабелевка	90.47	412	2	206	ККЛ-12,5	377,7	1
Погрузка	90.47	412	2	206	ККЛ-12,5	377,7



2.6 Определение потребного количества электроэнергии на основных операциях технического процесса лесопромышленного склада

Для приведения в действие электродвигателей, имеющихся на нижнем складе, освещения территории склада и цехов, а также снабжения электрической энергией посёлка, ремонтно-механических мастерских и других объектов, на нижнем складе устанавливается трансформаторная подстанция. Для определения её мощности составляется специальная ведомость ( таб. 2.3. )

Таблица 2.3

Потребитель	Номинальная мощность одного потребителя, кВт	Количество потребителей	Общая номинальная мощность, кВт	Коэф. использования или коэф. спроса	Активная нагрузка Рр, кВт	tg ф	Реактивная нагрузка Qp, кВАр
					В 1-ю смену	Во 2-ю смену	В 3-ю смену		В 1-ю смену	Во 1-ю смену	В 3-ю смену
Силовая нагрузка
Кран ККЛ-12,5	50	1	50	0,3	15	15	-	1,5	22,5	22,5	-
Передвижной манипулятор	28	1	28	0,3	8,4	8,4	-	1,5	12,6	12,6	-
Бункерный питатель	7,5	1	7,5	0,3	2,25	2,25	-	1,17	2,63	2,63	-
Осветительная нагрузка
Железнодорожные пути, дороги, проезды	-	-	0,26	1	-	0,26	-	0	-	-	-
Раскряжёвочные и сучкорезные установки	-	-	15	1	-	15	-	0	-	-	-
Участки разгрузки штабелёвки и погрузки	-	-	5	1	-	5	-	0	-	-	-

Полная нагрузка ST (кВт), с учётом использования средств компенсации реактивной мощности, для каждой смены определяется по формуле

(2.18)

- суммарная активная нагрузка от силовых потребителей, кВт.

- суммарная активная нагрузка от осветительных потребителей, кВт.

- суммарная реактивная мощность силовых потребителей, кВАр.

- суммарная мощность средств компенсации реактивной мощности, кВАр.

Суммарная мощность средств компенсации реактивной мощности определяется по формуле:

(2.19)

- заданный коэффициент реактивной мощности, принимаем равный 0,33

кВАр (принимаем равную 50 кВАр)

кВт

2.8 Расчет потребного количества смазочных материалов и рабочих жидкостей

Таблица 2.4

Оборудование	Трансмиссионные масла	Консистентные смазки	Рабочие жидкости
	Норма на 1000 м3, кг	Годовой расход, кг	Норма на 1000 м3, кг	Годовой расход, кг	Норма на 1000 м3, кг	Годовой расход, кг
Раскряжёвочная установка	0,2	20	0,15	15	0,2	20
Гидроманипуляторы	0,05	5	0,1	10	0,15	15
Колесный погрузчик	0,2	20	0,2	20	-	-
Консольно-козловой кран	0,45	38,4	0,25	21,3	-	-

2.9 Определение потребного количества рабочих на основных работах

Таблица 2.5.

Вид основной работы	Марка принятого механизма	Число смен работы в сутки	Количество рабочих, обслуживающих механизм	Количество работающих механизмов	Потребное количество рабочих
Выгрузка хлыстов	ЛТ-142-25	2	2	1	2
Раскряжевка	KETO-150	2	2	1	2
Сортировка	ЛТ-95	2	2	1	2
Штабелевка	ККЛ-12,5	2	2	1	2
Погрузка



Заключение

В процессе выполнения курсовой работы разработана система лесозаготовок машин, посчитаны объемы подготовительных работ, выполнены необходимые технико-эксплуатационные работы, предложен оптимальный вариант лесоскладских работ.



CПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Проектирование технологических процессов лесопромышленного предприятия: Методические указания к выполнению курсовой работы / Сост. Г.С. Шмелев. Хабаровск: Изд-во Хабар. гос.техн.ун-та, 1999. 46с.

2. Шмелев Г.С., Култаев А.М., Плужников Н.И., Рябухин П.Б. Технологические процессы лесопромышленного производства: Учеб. пособие / Под ред. Г.С. Шмелева. Хабаровск.: Изд-во Хабар. гос.техн.ун-та, 2000. 251с.

3. Шмелев Г.С., Култаев А.М., Елизов Е.А. Технологические процессы лесозаготовительного производства: Учеб. пособие. - Хабаровск: Изд-во Хабар. гос.техн.ун-та, 2003. -132с.

4. Виногоров Г.К. Лесосечные работы. М., «Лесная промышленность», 1972, 239с.

5. Алябьев В.И. Механизация погрузочно-разгрузочных и штабелевочных работ на лесозаготовках. М., «Лесная промышленность», 1969, 152с.

6. Залегаллер Б. Г, Комаров Ю. М, Бойков С. П, Технология и машины лесоскладских работ: Учеб. пособие - Л.: ЛТА, 1982 - 64с

7.Толстоногов Э.Ю. Справочник лесозаготовителя. Хабаровск: Изд-во «РИОТИП» Хабаровской краевой типографии, 2002.-112 с.

Размещено на Allbest.ru