Проект лесосечных работ с применением валочно-сучкорезно-раскряжевочных и погрузочно-транспортных машин

Размещено на http://www.allbest.ru

РЕФЕРАТ

Представленный курсовой проект состоит из пояснительной записки, выполненной на 34 страницах, содержит 5 разделов, 13 таблиц, 5 рисунков, 2 приложения. Список использованных источников включает 3 наименования.

Пасека, трелевочный волок, верхний склад, сортименты, система машин, лесосека, форвардер, технологический процесс лесосечных работ.

Пасека - часть делянки осваивая с одного трелевочного волока(технологического корридора).

Трелевочный волок - технологический коридор предназначенный для движения техники по лесосеке.

Верхний склад (погрузочный пункт) - площадка для временного хранения древесины и погрузки ее на лесовозный транспорт.

Сортименты - это спиленное дерево, очищенное от сучьев и раскряжеванное на отрезки определенной длинны.

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

Лесосека - называется участок леса, отведенный для рубок главного пользования, ограниченный в натуре визирами или естественными рубежами.

Харвестер - валочно-сучкорезно-раскряжевочная машина (ВСРМ).

Форвардер - погрузочно-транспортная машина (ПТМ).

Технологический процесс лесосечных работ - 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.

Целью работы является создание проекта проведения длительно-постепенных рубок с заготовкой сортиментов. В результате проведения работы была подобрана система машин с применением харвестора и форвардера, а также рассчитана количественная потребность в технике и горюче-смазочных материалах.

В лесосечных работах была задействована следующая техника: Харвестер Амкодор 2551 (8 штук), форвардер Амкодор 2661 (34 штук) и самозагружающийся лесовозный автопоезд МАЗ-6303А8-326 с гидроманипулятором ЛВ 185-14 (1 штука).



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА РУБКИ

1.1 Исходные данные

1.2 Выбор принципиальной схемы технологического процесса

1.3 Выбор и технико-экономическое обоснование системы машин и механизмов для основных лесосечных работ

2. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ РУБКИ

2.1 Лесотехнические требования и организационно-технические элементы рубок

2.3 Определение нормативов рубок леса

2.4 Обоснование способа и схемы разработки лесосеки и определение

технологических элементов лесосеки

3. РАСЧЕТ РЕЖИМА РАБОТЫ

4. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ

5. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ОБОРУДОВАНИЯ И РАБОЧИХ

5.1 Расчет потребного количества оборудования и рабочих для основных работ

5.2 Расчет объема подготовительных работ и трудозатрат на их выполнение

5.3 Расчет количества подсобно-вспомогательных рабочих, вспомогательных материалов и оборудования

5.4 Расчет расхода топливно-смазочных материалов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ



ВВЕДЕНИЕ

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.

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

Лес - одно из важнейших природных богатств, сохранению и приумножению которого в нашей стране уделяется большое внимание. Поэтому работники лесной промышленности и лесного хозяйства, руководствуясь основами лесного законодательства, должны вести освоение лесов так, чтобы удовлетворялись потребности народного хозяйства в древесном сырье и сохранялись и усиливались водоохранные, климаторегулирующие, санитарно-гигиенические и другие полезные свойства леса.

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. рубка лесосечный машина

В данном курсовом проекте будет рассмотрено применение на лесосечных работах погрузочно-транспортных машин (форвардеров) и сравнение их с трелевочными тракторами с конатно-чекерной установкой, а также влияние этих двух типов машин на экологию окружающей среды и их производительности на лесосечных работах.

Все большее применение форвардеров на лесосечных работах и вытеснение трелевочных тракторов с конатно-чекерной установкой, а также трелевочных тракторов с безчекерной установкой обусловлено тем, что форвардеры более производительнее и наносят меньший вред окружающей среде и после своей работы на вырубке сохраняют большее количество жизнеспособного подроста, к тому же сокращают ручной труд на лесосеке за счет отсутствия надобности в услугах чекеровщиков. Тем самым сокращают экономические затраты предприятия по заготовки древесины и уменьшают стоимость заготовки 1м3 обезличенной древесины, что прямо влияет на доход (положительный) предприятия от лесосечных работ.

Эти концепции полностью соответствуют выполнению норм по экологизации лесосечных работ и государственной программе «по бережливости и рациональному использованию древесной продукции».



1. ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА РУБКИ

1.1 Исходные данные

Пользуясь таблицами динамики таксационных показателей модальных насаждений определяется средний диаметр, среднюю высоту и средний объем хлыста насаждения.

Для выбора принципиальной схемы технологического процесса лесосечных работ и выполнения дальнейших расчетов принимаем следующие исходные данные:

Средний объем хлыста - 0,57 м3;

Средняя длина хлыста - 23,74 м;

Средний диаметр хлыста - 24,86 см;

Размер лесосеки - 300Ч500 м;

Состав насаждений - 4Е2Кл2Ос2Б;

Средний запас на 1 га - 270 м3.

Расчеты:

Vср хл = (4?270\595+2?270\252+2?270\698+2?270\536)\10 = 0,567 м3 ;

Dср хл = 4?23,4\10+2?30,4\10+2?20,7\10+2?21,4\10 = 23,86 см;

Lср хл = 4?23,5\10+2?26,7\10+2?22,8\10+2?22,2\10 = 23,74 м;

1.2 Выбор принципиальной схемы технологического процесса

На данной лесосеке следует провести длительно-постепенную (по заданию) рубку по схеме разработки лесосек методом узких пасек с сохранением подроста при валке, обрезке сучьев и раскряжевке деревьев харвестером на лесосеке и трелевке сортиментов форвардером по следующему типу технологического процесса:



где: С - сортименты;

В - валка (харвестером);

ОС - очистка деревьев от сучьев (харвестером);

Р - раскряжевка (харвестером);

Т - трелевка (форвардер);

ПС - погрузка сортиментов на лесовозный транспорт;

Л - лесосека;

ВС - верхний склад (погрузочный пункт).

На данной лесосеке (300м 500 м) наиболее рационально было бы выделить 4 делянки (по 150м 250м) с последующим выделением пасек и их разработкой. Для работ будут привлечены машинисты для управления техникой. С помощью лесосечной техники на лесосеке будут выполнены следующие виды работ: валка, обрезка сучьев и раскряжевка хлыстов харыестером и трелевка сортиментов форвардером на погрузочный пункт.

1.3 Выбор и технико-экономическое обоснование системы машин и механизмов для основных лесосечных работ

Исходя из природно-производственных условий для выполнения запроектированного технологического процесса лесосечных работ, будет применена следующая система машин и механизмов.

На валке деревьев,обрезке сучьев и раскряжевке хлыстов на сортименты будет применяться харвестер Амкодор 2551 и погрузочно-транспортная машина Амкодор 2661 на подсортировке сортиментов, подвозке их на верхний склад и укладке в штабеля. Для доставки сортиментов на нижний склад используется самозагружающийся лесовозный автопоезд МАЗ-6303А8-326 с гидроманипулятором ЛВ 185-14. Система машин представлена в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Предлагаемая система машин

Операции технологического процесса лесосечных работ	Предлагаемые машины (механизмы) и их марки
1	2
Валка деревьев, обрезка сучьев, раскряжевка хлыстов	Бензопила Stihl MS440
Трелевка сортиментов	Форвардер Амкодор 2661
Самозагрузка лесовозного автопоезда	МАЗ-6303А8-326 (ЛВ 185-14)

Харвестер Амкодор 2551

Рисунок 1 - Харвестер Амкодор 2551

Колесный, повышенной проходимости харвестер АМКОДОР 2551 предназначен для валки деревьев, обрезки сучьев и раскряжевки на сортименты заданной длины.

Технические характеристики форвардера приведены в таблице 1.2

Таблица 1.2 - Технические характеристики харвестер Амкодор 2551

Вылет стрелы, мм	9500
Подъемный момент, кНм	100
Угол поворота манипулятора, град	260
Максимальный диаметр распила, мм	670
Максимальное раскрытие роликов, мм	550
Оптимальный диаметр ствола дерева, мм	400
Масса эксплуатационная, кг	15000
Масса на передний мост, кг	7500
Масса на задний мост, кг	7500
Дизель	Д-260.1
Мощность эксплуатационная, кВт (л.с.)	109 (148)
Трансмиссия	Гидрообъемная
Скорость передвижения, вперед/назад, км/ч:
1-я	9/9
2-я	30/30
Конструктивная масса, кг	14000
Шины:
передние	30.5L-32LS
задние	600/55-26.5
Заправочные емкости, л
топливный бак	190
гидробак	200
Габаритные размеры в транспортном положении, мм:
длина	10250
ширина	2900
высота	4000
дорожный просвет	500

Форвардер Амкодор 2661

Рисунок 2 - Форвардер Амкодор 2661



Технические характеристики форвардера приведены в таблице 1.3

Таблица 1.3 - Технические характеристики форвардера Амкодор 2661

Показатель	Значение
Колесная формула	6x6
Тип трансмиссии	Гидромеханическая
Мощность двигателя эксплуатационная, кВт(л.с.)	109 (148)
Номинальная грузоподъемность, т	12
Вылет манипулятора, м	8,2
Подъемный момент манипулятора, кНм	80
Диапазон скоростей, км/ч	0..30
Шины	передние -- 30,5L-32 задние -- 600/55-26,5
База, мм	5150
Колея, мм	2100
Дорожный просвет, мм	580
Конструктивная масса, кг	14000
Эксплуатационная масса, кг	14500
Длина перевозимого сортимента, м	до 6,5
Габаритные размеры:
Длина, мм	9100
Ширина, мм	2900
Высота, мм	3700

МАЗ-6303А8-326

Рисунок 3 - МАЗ-6303А8-326



Данная машина используется для перевозки сортиментов в составе автопоезда. При установке на данный сортиментовоз гидроманипулятора ЛВ 185-14 мы превращаем его в самозагружающийся автопоезд(описание гидроманипулятора ниже по тексту). Технические характеристики сортиментовоза представлены в таблице 1.4

Таблица 1.4 - Технические характеристики МАЗ-6303А8-326

Параметр	Показатель
Колесная формула	6х4
Допустимая полная масса автомобиля, кг	28500
Допустимая полная масса автопоезда	52000
Допустимая нагрузка на переднюю ось, кг	6500
Допустимая нагрузка на заднюю ось, кг	22000
Масса снаряженного автомобиля, кг	11700
Допустимая грузоподъемность, кг	16800
Двигатель	ЯМЗ-6581.10 (Е-3)
Мощность двигателя. кВт (л.с.)	294(400)
Число передач КП	9
Передаточное число ведущих мостов	5.49
Максимальная скорость, км/ч	90
Топливный бак, л	300
Размер шин	12,00R20
Тип кабины	большая
Грузоподъемность, тонн	больше 10 т

Гидроманипулятор ЛВ 185-14

Конструктивные особенности гидроманипулятора ЛВ 185-14 позволяют устанавливать его на различные базовые автомобили, в том числе и на автомобили марки МАЗ. В конструкции гидроманипулятора введены выдвижные опоры аутригеров, с механизированным подъемом и опусканием, что в значительной мере облегчило труд оператора и повысило устойчивость базового автомобиля, как при установки за кабиной, так и при установке на конце рамы. Двухконтурная система управления позволяет повысить производительность труда на погрузочно-разгрузочных работах в 1,8 раза, снизить динамические нагрузки и получить экономию расхода топлива до 7%. Техническими характеристиками гидроманипулятора приведены в таблице 1.5

Рисунок 4 - ЛВ 185-14

Таблица 1.5 - Технические характеристики ЛВ 185-14

Параметр	Показатель
Грузовой момент, кНм	90
Наибольший вылет, м	7,8
Момент поворота брутто, кНм	21
Габаритные размеры в транспортном положении, м:
длина	5,6
ширина	2,5
высота	2,35
Масса (без грейфера и ротатора), кг	1770
Рабочее давление в гидросистеме, МПа	20
Номинальная потребляемая мощность, кВт	29,2



2. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ РУБКИ

2.1 Лесотехнические требования и организационно-технические элементы рубок

Для данного насаждения целесообразно использовать длительно-постепенную рубку с сохранением благонадежного подроста.

Основные организационно-технические элементы (ОТЭ) длительно-постепенной рубки:

1. число приемов(в данном случае применим 2 приема);

2. повторяемость приемов( через 10 лет);

3.интенсивность рубки в первый прием (40%);

4.порядок отбора деревьев в рубку(по нормативам);

5.технология лесосечных работ.

Для данного насаждения применима схема разработки лесосек методом узких пасек с сохранением подроста при валке деревьев харвестером и трелевке сортиментов форвардером.

2.2 Определение нормативов рубок леса

Основными нормативами длительно-постепенных рубок являются: возраст начала рубки, интенсивность и повторяемость рубки.

Для расчетов принимаем интенсивность рубки 40%.

Количество вырубаемой древесины при интенсивности 40% определяем по формуле:

х = , м3 (2.1)

где qл - запас древостоя на 1 га до изреживания, м3;

Н - процент интенсивности, %.

х = = 108 м3

Количество оставшейся древесины на 1 га после рубки определяем по формуле:

qпр = qл - х, м3 (2.2)

qпр = 270 - 108= 162 м3

Исходя из данных вычислений определяем полноту после рубки по формуле:

Рпр = (2.3)

где qx - запас насаждения при полноте 1,0.

Рпр = =0,54

Запас насаждения при полноте 1,0 можно определить по формуле:

qx = (2.4)

где Рх - полнота насаждения перед изреживанием (для расчетов принимаем Px=0,9).



qx = =300

Так как рассматриваемое насаждение имеет смешанный состав, то допустимая минимальная полнота не должна быть ниже 0,4 согласно Правилам рубок леса. Результаты расчетов показывают, что данное условие выполняется.

Средний возраст рубки древостоев можно определить по формуле:

Вс = , лет (2.5)

где УСi - процентное содержание той или иной породы в составе насаждения, %;

ni - средний возраст рубки, лет.

Вс = = 73 года

Количество лесосек за год можно определить по следующей формуле:

Nл = , шт. (2.6)

где Qг - годовой объем производства, м3;

х - вырубаемый запас с 1 га, м3;

a - ширина лесосеки, м;

b - длинна лесосеки, м.



Nл = = 156 шт.

2.3 Обоснование способа и схемы разработки лесосеки и определение

технологических элементов лесосеки

Выбранные способ и схема разработки лесосеки (делянки) оказывают существенное влияние на объем подготовительных работ, технологический процесс разработки лесосеки и организацию труда на основных лесосечных работах.

К технологическим элементам лесосеки (делянки) относятся: ширина и длина пасеки; ширина ленты, разрабатываемой за один проход лесозаготовительной машиной или механизмом.

Пасекой называется часть делянки, осваиваемая с одного трелевочного волока (технологического коридора). Длина пасеки зависит в основном от схемы расположения трелевочных волоков на лесосеке. При параллельной схеме расположения трелевочных волоков пасеки намечаются перпендикулярно к лесовозному усу, и длина пасеки равна ширине лесосеки (делянки) или ее половине. Ширина пасеки устанавливается исходя из способа валки и трелевки древесины, состава и высоты лесонасаждений, рельефа местности, почвенно-грунтовых условий, наличия подроста хозяйственно ценных пород и др.

При заготовке сортиментов на лесосеке харвесторами ширина пасеки:

bп= 2?Lmax (2.7)

где Lmax - максимальный вылет гидроманипулятора машины, м;

=19 м.

К полученным 19 метрам добавляем около 3 метров (ширина харвестора), получаем ширину разрабатываемой пасеки, которая равна 22 метрам.

Для разработки лесосеки необходимо принять схему расположения волоков. При известных размерах лесосеки и схеме расположения волоков на ней, среднее расстояние трелевки определяется по формуле:

(2.8)

где а - ширина лесосеки, м;

b - длина лесосеки, м;

k1, k2 - коэффициенты, зависящие от схемы расположения трелевочных волоков;

k0 - коэффициент удлинения трелевочных волоков, зависящий в основном от рельефа местности.

Sср=(0,5?150+0,25?250)?1,1=151 м

Вся лесосека разбивается на 4 делянки, которые в свою очередь разделяются на пасеки. Это вызвано необходимостью соблюдения лесосечных норм при разработке лесосек (т.к. данная имеет размеры 300м на 500м). На каждой лесосеке создается 1 погрузочный пункт (3040 м),который примыкает к лесовозному усу, а также 7 трелевочных волоков и 13 полупасек (ширина одной пасеки 22 м). Среднее расстояние трелевки на лесосеке составляет 151 м. Обрезка сучьев проводится на лесосеке с укладкой части порубочных остатков на волок с целью его укрепления. Заготовка древесины производится в виде сортиментов (раскряжевка хлыстов проводится на лесосеке).



3. РАСЧЕТ РЕЖИМА РАБОТЫ

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 или шестидневной рабочей недели, утвержденным на год. Результаты расчетов сводятся в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Баланс использования рабочего времени одного рабочего за год

Показатели	Единицы измерения	Значение
1	2	3
1 Календарный фонд	дни	365
2 Число выходных дней	дни	104
3 Число праздничных дней	дни	5
4 Номинальный фонд рабочего времени	дни	256
5 Невыходы на работу, всего	дни	40
в том числе: трудовые отпуска	дни	30
по болезни	дни	12
в других случаях предусмотренных законом	дни	2
6 Эффективный фонд рабочего времени	дни	214
7 Номинальная продолжительность рабочего времени	час	8
8 Годовой фонд рабочего времени	час	1728

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

При проектировании (или планировании) лесозаготовительного производства необходимо также знать и суточный объем производства. Суточное и сменное задания на лесосечных работах и вывозке древесины определяются делением годового объема производства на число рабочих дней в году и сменность работы на той или иной операции (операциях).

На лесосечных работах суточный объем равен:

Qсут = Q\Aр , м3 (3.1)

где Q - годовой объем производства, м3;

Ар - число дней работы на лесосечных работах, дней.

Qсут = 230 000\212 = 1 085 м3

Сменные объемы соответственно будут найдены как:

Qсм = Qсут\s ,м3 (3.2)

где s - количество смен работы в сутки.

Qсм = 1 085\1 = 1 085 м3

Расчет режима работы на рубках леса в разрезе выполняемых операций представлен в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Режим работы на сплохнолесосечных рубках

Операция	Годовой объем заготовок, м3	Режим работы	Объём производства, м3
		дней	смен	суточный	сменный
1	2	3	4	5	6
Валка деревьев	230 000	212	1	1085	1085
Обрезка сучьев	230 000	212	1	1085	1085
Раскряжевка хлыстов	230 000	212	1	1085	1085
Трелевка сортиментов и т.д.	230 000	212	1	1085	1085



4. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ

Производительность валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины (ВСРМ) определяем по зависимости:

Псм = , м3 (4.1)

где Т - продолжительность рабочей смены, принимаем 28800 с (при 8-ми часовой смене);

tп.з - время на выполнение подготовительно-заключительных операций, принимаем 1800с (30 мин);

ц1 - коэффициент использования рабочего времени, принимаем 0,8;

а - ширина ленты, осваиваемой машиной с одной рабочей позиции, принимаем 22 м;

b - длина полосы леса, разрабатываемой машиной за 1 проход (гон), принимаем 250 м;

Qга - ликвидный запас древесины на га, принимаем 270 м3;

i - интенсивность рубки насаждения, от 0,2 для рубок промежуточного пользования до 1,0 для рубок главного пользования, принимаем 0,4;

t1 - время перемещения машины с одной позиции на другую, с;

t1 = b\хдв , с (4.2)

vдв - средняя скорость переезда харвестера с одной позиции на другую, принимаем 0,4 м/с;

t1 = 250\0,4 = 625 с

t2 - время на подготовку дерева к спиливанию (подвод срезающего механизма к дереву и захват дерева), принимаем 25 с;

t3 - время на срезание одного дерева, с;

t3 = Vхл\ц2?Sпил?f?(H-1,3) , с (4.3)

Vхл - средний объем хлыста, принимаем 0,57 м3

ц2 - коэффициент использования производительности чистого пиления срезающего механизма, принимаем 0,7;

Sпил - производительность чистого пиления срезающего механизма, принимаем 0,008 м2/с;

f - видовое число ствола дерева, зависящее от коэффициента его формы (приложение А), принимаем 0,45 ;

Н - средняя высота спиливаемых деревьев, принимаем 23,74 м;

t3 = 0,57\0,7?0,008?0,45?(23,74-1,3) = 10 с

t4 - время на сталкивание (повал) спиленного дерева, принимаем 12 с;

t5 - время на обрезание сучьев спиленного дерева, с;

t5 = H-k?H-lв\ uср , (4.4)

k - коэффициент, показывающий, какая часть длины дерева протаскивается через сучкорезный механизм за время падения дерева, принимаем 0,3;

lв - средняя длина вершины дерева неподлежащая очистки от сучьев, принимаем 2,0 м;

uср - средняя скорость протаскивания дерева через сучкорезный механизм с учетом замедления скорости перед каждым пропилом для раскряжевки, 1 м/с;

t5 = 23,74-0,3?23,74-2,0\1 = 14,6 с

t6 - время на раскряжевку хлыста, с;

t6 = р?dср?(H- lв)\4?Sпил?lср , с (4.5)

dс - средний диаметр пропилов (на 10% меньше d1,3), принимаем 0,218 м;

lср - средняя длина выпиливаемых сортиментов, принимаем 4 м;

t6 = 3,14?0,212?(23,74-2,0)\4?0,008?4 = 23 с

N - количество деревьев, находящееся на всём участке проведения рубки, принимаем шт.

N = а?b?Qга?i\104?Vхл , шт. (4.6)

N = 22?250?270?0,4\104?0,57 = 104 , шт.

Псм = = 135 м3

Сменную производительность ПТМ (форвардера Амкодор 2661) определяем по формуле:

Псм = • k1 • k2, м3/час (4.7)

где Т - продолжительность рабочей смены, принимаем 28800 с;

Q - объем древесины, который будет вывезен ПТМ на участке длиной l=250 м и шириной a=150 м, м3;

k1 - коэффициент использования рабочего времени,принимаем 0,8;

k2 - коэффициент технической готовности,принимаем 0,8;

tц - время, затраченное на выполнение операций по сбору и транспортировки лесоматериалов объемом Q, сек.

Q = x • Sл, м3 (4.8)

где х - количество вырубаемой древесины при определенной интенсивности, принимаем 108 м3( при интенсивности в 40%);

Sл - площадь лесосеки, га

Sл = l • a / 10000, га (4.9)

Время, затраченное на выполнение операций по сбору и транспортировке лесоматериалов можно определить по формуле:

tц = tпог + tраз + tгx1 + tгx2 + tхx1 + tхx2 + tп.пер + tр.пер , с (4.10)

где tпог, tраз - затраты времени на погрузку и разгрузку сортиментов, сек.

Затраты времени на погрузку и разгрузку находятся из выражений:

tпогр. = tп.пач. • , с (4.11)

tраз = tр.пач. • , с. (4.12)

где tп.пач., tр.пач - затраты времени на погрузку и разгрузку одной пачки,1000, 700 с;

Vп.пач., Vр.пач. - объем пачки при погрузке и разгрузке, 14,46 м3;

tгx1, txx1 - затраты времени на движение машины в грузовом и порожнем направлениях в пределах участка, сек.

Затраты времени на движение машины в грузовом и порожнем направлениях в пределах участка можно определить по следующим формулам:



trx1 = , сек(4.13)

txx1 = , сек (4.14)

где Lrx1, Lxx1 - путь совершаемый ПТМ при перевозке пачки сортиментов до магистрального волока в грузовом положении и обратно при холостом ходе, м.

Путь, совершаемый ПТМ при перевозке пачки в грузовом положении и обратно при холостом ходе в пределах участка можно определить по формуле:

Lrx1= • (nм - 1), м(4.15)

Lxx1 = • (nм + 1), м(4.16)

где K0, K1 - коэффициенты, учитывающие увеличение пройденного пути за счет прямолинейности при движении по волоку и увеличения пути при развороте машины, 1,1;

nм - количество пачек объемом Vп перевозимых ПТМ, штук.

Количество пачек перевозимых ПТМ можно определить по следующей зависимости:

пм = , шт.(4.17)

где Vп - объем пачки, перевозимой ПТМ, 14,46 м3.

vrx1, vxx1 - соответственно скорости движения в грузовом и порожнем состоянии, м/с.

trx2, txx2 - затраты времени на движение машины в грузовом и порожнем состоянии по магистральному волоку, сек.

Затраты времени на движение машины по магистральному волоку можно определить по формуле:

trx2 = , сек(4.18)

txx2 = , сек(4.19)

где Lrx2, Lxx2 - путь, совершаемый ПТМ при перевозке пачки сортиментов по магистральному волоку.

Путь, совершаемый ПТМ при перевозке пачки сортиментов по магистральному волоку можно определить по формуле:

Lrx2 = • (nм - 1), м(4.20)

Lxx2 = • (nм + 1), м(4.21)

где Lм - длина магистрального волока, 130 м;

vrx2,vxx2 - соответственно скорости движения ПТМ по магистральному волоку в грузовом и порожнем состоянии, м/с.

tп.пер - общие затраты времени на переезды ПТМ при сборе пачки объемом Vп, сек.

Общие затраты времени на переезды ПТМ при сборе пачки можно определить по следующей формуле:

tп,пер = , сек(4.22)



где a - ширина лесосеки, 150 м;

b - ширина пасеки, 22 м;

vпер - средняя скорость движения машины при сборе пачки, м/c.

tр.пер - затраты времени на переезд машины при разгрузке сортиментов, сек.

Затраты времени на переезд машины при разгрузке сортиментов можно определить по формуле:

tр.пер = , с(4.23)

где lр.пер - путь, проходимый машиной при разгрузке, 25 м;

vпер - скорость движения машины при переезде ПТМ от штабеля к штабелю сортиментов, 4,2 м/с.

Sл=150?250\10 000 = 3,75 га

Q=108?3,75 = 405 м3

nм = 405\14,46 = 28 шт

tр.пер= 22?28\4,2 = 147 с

tп,пер=150?250?1,1\2?22?4,2 = 223 сек

Lrx1= 80?1,1? (28-1) \2 = 1 188 м

Lxx1= 80?1,1? (28+1) \2 = 1 276 м

trx1= 1 188\14,46 = 82 сек

txx1= 1 276\14,46 = 88 сек

Lrx2= 130?1,1?(28-1)\2 = 1 931 м

Lxx2= 130?1,1?1,1?(28+1)\2 = 2 074 м

trx2= 1 931\4,2 = 460 сек

txx2= 2 074\6,9 = 301 сек

tпогр.=1000?1 931\14,46 = 133 540 сек

tраз=700?2 074\14,46= 100 401 сек

tц= 133 540+100 401+82+88+460+301+147+223= 235 242 сек

Псм= 3600?8?405?0,8?0,8\235 242 = 32 м3



5. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ОБОРУДОВАНИЯ

И РАБОЧИХ

5.1 Расчет потребного количества оборудования и рабочих для основных работ

Расчет потребного количества рабочих, занятых на основных работах, и основного оборудования представлен в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Расчет рабочих, занятых на основных работах, и основного оборудования

Вид работ, выполняемых бригадой	Сменное задание, м3	Тип механизма и его марка	Расчетная производительность механизма, м3	Число рабочих, Обслуживающих механизм, чел.	Расчетная норма на 1-го рабочего, м3	Расчётное число	Принято
						работающих механизмов, шт.	рабочих, чел.	работающих механизмов, шт.	рабочих, чел.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Валка деревьев, обрезка сучьев, раскряжевка хлыстов	1085	Харвестер Амкодор 2551	135	1	135	8	8	8	8
Трелевка сортиментов (форвардер)	1085	Амкодор 2661	32	1	32	34	34	34	34
Итого:	42	42

Для выбранной формы организации труда (малая или укрупненная комплексная бригада) указываются виды работ, выполняемые бригадой, сменность работы, ведущие машины и их количество в бригаде. Для расчета состава комплексной лесозаготовительной бригады и ее технической оснащенности необходимо определить задание на бригаду в сутки:



(5.1)

где - сменная производительность ведущей машины, м3/см;

mвед - количество ведущих машин в бригаде, шт.;

sсм - число смен работы в сутки ведущей машины, смен.

м3

Численный состав одной бригады можно определить по формуле:

(5.2)

где - установленное задание одной бригаде в сутки, м3;

Н1, Н2, Н3 - норма выработки на одного человека в день на валке, обрезке сучьев, раскряжевке, трелевке или транспортировке древесины, м3.

Nбр= 1080\135+1080\32 = 38 чел

5.2 Расчет объема подготовительных работ и трудозатрат на их выполнение

Состав подготовительных работ зависит от принятого технологического процесса разработки лесосеки и выбранной системы машин, а объем работ - от размеров лесосек, их захламленности, годового объема производства и других факторов.

В состав подготовительных работ, выполняемых на лесосеке, входят подготовка территории лесосеки к разработке (разбивка лесосеки на делянки и пасеки и наметка осей трелевочных волоков визированием и затесками на деревьях, разметка границ зоны безопасности, уборка опасных деревьев), устройство погрузочных пунктов или верхних складов или же фронта отгрузки (валка деревьев на площадке под пункт или склад, уборка кустарника и валежника, грубая планировка площадки, устройство подштабельных мест и др.), обустройство мастерского участка (подготовка мест стоянок для лесной техники, установка бригадного домика, домика мастера со средствами связи, столовой, помещения для технического обслуживания и текущего ремонта лесозаготовительной техники и др.), выбор трассы и строительство лесовозного уса, укрепление участков магистральных трелевочных волоков со слабой несущей способностью грунтов.

Исходя из принятой технологии лесосечных работ и выбранных машин и механизмов для основных лесосечных работ, указывается, какие подготовительные работы планируется проводить, кто их будет выполнять (рабочие комплексных лесозаготовительных бригад или специальные подготовительные бригады и дорожные бригады) и в какой последовательности. Как правило, сначала строят лесовозный ус в лесосеку, далее производят подготовку территории лесосеки к разработке, затем устраивают погрузочный пункт (верхний склад) и производят обустройство мастерского участка.

Для выполнения расчетов необходимо знать количество лесосек, подлежащих подготовке к разработке, количество погрузочных пунктов или верхних складов на лесосеке, протяженность лесовозных усов, необходимых для освоения лесосек, и нормы выработки на выполнение подготовительных работ. Количество лесосек и погрузочных пунктов (верхних складов) были рассчитаны ранее.

Уборка опасных деревьев производится с помощью бензиномоторной пилы и ручной лебедки. Этому должна предшествовать наметка магистральных и пасечных волоков. Нормы выработки на подготовительные работы даны в приложении. Если разработка лесосеки будет производиться валочно-пакетирующими, валочно-трелевочными или валочно-сучкорезно-раскряжевочными машинами, уборка опасных деревьев не обязательна.

Расчет объема подготовительных работ представлен в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Расчет подготовительных работ

Вид подготовительных работ	Единица измере-ния	Объем работ на 1 лесосеке	Число лесосек на год, шт.	Объем работ на год	Норма выработки на чел.-день	Общие трудозатраты, чел.-дней
1	2	3	4	5	6	7
Подготовка лесосек к механизированной валке.	га	15	156	2340	1,5	1560
Разметка границ делянок и пасек, наметка трелевочных волоков.	км	13,26	156	2068	2,86	723
Подготовка пятидесятиметровой зоны безопасности.	га	8,4	156	1310	1,6	819
Изготовление деляночных столбов из растущего леса.	шт.	24	156	3744	10	374,4
Подготовка места стоянки машин.	га	0,15	156	23,4	0,2	117
Подготовка обслуживающих производств на лесосеке (обустройство мастерского участка).	лесосека	1	156	156	1	156
Итого:	3752,4

Количество рабочих на подготовительных работах определяется по формуле:

Nр.л = , человек (5.3)

где То - общие трудозатраты на проведение подготовительных работ, чел.-дней;

Дп - число рабочих дней на подготовительных работах, 200 дней.

Nр.л= = 24 человека

Для осуществления подготовительных работ необходимо соответствующее оборудование. Ведомость основного и вспомогательного оборудования для подготовительных бригад представлена в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Ведомость основного и вспомогательного оборудования

для подготовительных бригад

Наименование оборудования	Единица измерения	Количество оборудования
1	2	3
Основное оборудование
Бензопила Stihl MS 260	шт.	6
Вспомогательное оборудование
Мерная вилка	шт.	9
Рулетка 20 метров	шт.	6
Буссоль	шт.	3
Компас	шт.	24
Защитные каски и подшлемники	шт.	24
Знаки ограждения	шт.	12
Мелки маркировочные	шт.	48
Аптечка	шт.	24
Топор	шт.	12

5.3 Расчет количества подсобно-вспомогательных рабочих, вспомогательных материалов и оборудования

Вспомогательные работы проводятся в ходе выполнения основных лесосечных работ и направлены на обеспечение бесперебойной работы машин и оборудования на лесосечных работах. В состав вспомогательных работ входят техническое обслуживание и текущий ремонт машин и оборудования, материально-техническое снабжение мастерских участков (доставка топливно-смазочных материалов и т. д.), организация горячего питания в лесу, перевозка работающих на лесосеку и обратно, охрана машин, уход за трелевочными волоками и другие работы, задачей которых является обслуживание производства. Из всех видов этих работ наиболее важны работы по техническому обслуживанию и текущему ремонту машин и оборудования.

Расчёт подсобно-вспомогательных рабочих приведён в таблице 5.4.

Таблица 5.4 - Расчёт подсобно-вспомогательных рабочих

Наименование работ	Год. объём заготовки, тыс. м3	Норма на 1000 м3, чел.-дней	Трудозатраты, чел.-дней	Количество рабочих дней в году, дни	Количество рабочих, чел.
					по расчёту	всего
1	2	3	4	5	6	7
1 Доставка ТСМ, запчастей и других материалов	230	1,0	230	212	1,1	2
2 Точка и правка пильных цепей	230	4,0	57,5	212	0,27	1
3 Содержание и ремонт механизмов	230	7,0	32,8	212	0,15	1
4 Уборка лесосеки от порубочных остатков	230	0,35	657	212	3,0	3
ИТОГО:	7

Расчет вспомогательных материалов, приспособлений для лесозаготовительного производства представлен в таблице 5.5.

Таблица 5.5 - Расчет вспомогательных материалов

Вид работ	Годовой объём заготовки, тыс. м3	Наименование вспомогательного оборудования, инструментов и материалов	Единица измерения	Норма расхода на 1000 м3	Потреб-ность на год
Валка деревьев, обрезка сучьев и раскряжевка хлыстов лесозаготовительными машинами (ВПМ, ВТМ)	230
		Крупнозвенные пильные цепи ПЦУ-20, ПЦУ-1	шт./1000 м3	0,5	115
Обрезка сучьев лесозаготовительными машинами (СРМ, ВСРМ)	230	Ножи для сучкорезных машин и механизмов (устройств)	шт./1000 м3	0,2	46

5.4 Расчет расхода топливно-смазочных материалов

Данные расчёта смазочных материалов и рабочих жидкостей на лесосечных работах приведены в таблице 5.6.

Таблица 5.6 - Нормы расхода топливно-смазочных материалов (ТСМ)

Наименова-ние и марка оборудования	Годовой объём работы, маш.-смен	Норма расхода ТСМ на маш.-смену, кг
		Дизельное топливо	Бензин	Дизель-ное масло	Автол	Нигрол	Жидкость для гидросистем	Солидол	Консталин
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Харвестер Амкодор 2551	6360	62	0,6	5,0	0,71	1,3	3,0	0,45	0,10
Амкодор 2661	1696	52,00	0,60	5,00	0,30	0,91	3,00	0,42	0,05
Итого:	8056



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения курсового проекта был создан проект лесосечных работ с применением валочно-сучкорезно-раскряжевочных машин (ВСРМ) и погрузочно-транспортных машин.

Согласно заданных условий курсовым проектом была подобрана оптимальная система машин для выполнения всех технологических операций запроектированных на лесосеке.

На лесосечных работах были задействована следующая техника: Харвестер Амкодор 2551, погрузочно-транспортные машины Амкодор 2661, а так же самозагружающийся лесовозный автопоезд МАЗ-6303А8-326 с гидроманипулятором ЛВ 185-14

Размещено на Allbest.ru