Проект лесозаготовок объемом 160 тыс. м3 лесопромышленного предприятия

где B_бк - ширина буксирного каравана судов, идущего вверх, B_бк=3 м

C₁,C₂,C₃ - запасы по ширине между судами, плотами и границами судового хода, C₁=C₂=C₃=2 м.

По расчетам принимаем ширину плота для пиловочника лиственного и тарного кряжа лиственного B_пл=16 м. В обоих случаях плоты односекционные.

Объем буксируемого воза определяется по зависимости:

W_воз=W*(L_п/L)*(B_п/B), (121)

W_воз1=30*(59,2/4,5)*(16/3,26)=1937 м³

W_воз2=30*(59,2/4,5)*(16/3,26)=1937 м³

а число плотов:

n=W_сп/W_воз, (122)

n=30000/1937+20000/1937=25,8 принимаем 26 плота.

Интервалы между отправлением возов при круглосуточной работе флота:

t_инт=(24*60*T_спл.пл.)/n=(24*60*11)/26= 609 мин, (123)

Число судов M для транспортировки всех пучков береговой сплотки определяем упрощенным способом:

M=n/d, (124)

где d - число оборотов судна за период сплава при трехсменной работе, находят по следующей зависимости:

d=T_спл.пл.*21/(T_воз+T_пор), (125)

где 21 - число полезных часов работы катера на буксировке при трехсменной работе.

Время хода судна с возом:

T_воз=L/V_гр, (126)

и порожнем:

T_пор=L/V_хол+t_инт, (127)

Для буксировки выбираем буксир Т-83, скорость хода 15 км/ч, экипаж - 2 человека, тяга на швартовых - 14,7 кН.

Продолжительность пути транспортировки L=66 км. Скорость хода катера с возом принимаем равной средней поверхностной скорости течения V_гр=0,72 м/с=2,59 км/ч, а порожнем V_хол=V_букс-V_теч.р=15-2,59=12,41 км/ч.

T_воз=66/5=13,2 ч

T_пор=66/20=3,3 ч

d=10*21/(13,2+3,3)=12,72

M=26/12,72=2,04

Таким образом требуется 3 буксира Т-83. Определим трудозатраты на сплав в пучках. Эти расчеты сведем в таблицу 48.

Таблица 48

Трудозатраты на сплав в пучках

Вид и характер работ	Единица измерения	Объем работ	Параграфы норм	Норма выработки за 7 ч. в смену	Потребность рабочих, чел.-дн.
Формирование пучка, отвозка, обвязка, укладка на плотбище	м3	50000	3.2.2	428	474
Охрана в период ледохода	м	1571	4.7.3	100	160
Окончание табл. 48
Вывод секций за тягой мотокатеров	км	75	5.71	23	378

4.3.2. Организация молевого сплава

Разработаем технологию сгрузки лесоматериалов на складе №1 и полученные технико-экономические показатели распространим на склад №2.

Расчет потребности рабочих на срывку лесоматериалов в воду со всех складов сведем в таблицу 49.

Таблица 49

Потребность рабочих на срывку лесоматериалов в воду со всех складов

№ склада	Загрузка складов, тыс.м3	Суточный объем сгрузки, тыс.м3	Производительность механизма в смену	Потребность машино-смен	Состав рабочей бригады	Потребность рабочих, чел.-дн.	Продолжительность сгрузки, дни	Ежедневная потребность в рабочих
11	260	1,84	300	564 282	1 крановщик 1 стропальщик 1 тракторист 1 помощник	1128 564	141	16
22	80	0,57	300	216 108	1 крановщик 1 стропальщик 1 тракторист 1 помощник	432 216	54	10

Способ молевого сплава повсеместно принимаем дистанционно-патрульным.

Определим длину дистанций сплава, число дистанций по участкам и потребность рабочих на проплав молевой древесины по участкам. Все данные сведены в таблицу 50.

Таблица 50

Число дистанций и потребность рабочих на проплав молевой древесины по участкам

Номер участка	Длина дистанции	Количество дистанций	Обслуживающий дистанцию механизм	Состав бригады
1	25	2	ПС-5 с технологическое оборудование	8 8
2	18	4

Длина дистанции l_д=T_мс/N, (128)

где T_мс - установленная продолжительность машино-смены,

N - средняя норма времени необходимая за сутки для обслуживания патрульным судном 1 км дистанции.

Для 1-го участка N=0,17, для 2-го участка N=0,26.

Для 1-го участка l_д=7/0,17=41 км, для 2-го участка l_д=7/0,26=23 км.

Для 1-го участка принимаем 2 дистанции длиной 25 км, для 2-го участка 4 дистанции длиной 18 км.

Найдем трудовые затраты на сплавной участок при дистанционно-патрульном сплаве. Все данные сведем в таблицу 51.

Таблица 51

Трудовые затраты на сплавной участок при дистанционно-патрульном сплаве

№ участка	№ дистанции	Длина дистанции, км	Степень трудоемкости проплава	Тип патрульного судна	Норматив трудовых затрат на 1 км пути в сутки, чел.-дн.	Трудовые затраты на дистанцию	Трудовые затраты на участок
1	1	25	2	ПС-5 с технологическим оборудованием	0,25	7,08	21,2
	2	25	2		0,25	7,08
	3	25	2		0,25	7,8
2	1	18	2		0,25	10	40
	2	18	2		0,25	10
	3	18	2		0,25	10
	4	18	2		0,25	10

5. Формирование плоских сплоточных единиц на акватории приречного склада

5.1 Актуальность применения плоских сплоточных единиц

В настоящее время наиболее перспективным направлением технической политики на лесосплаве является экономически обоснованное исключение из эксплуатации мелкой речной сети, на которой возможен только молевой лесосплав, и переключение вывозки древесины на крупные притоки и магистральные реки с организацией круглогодовой береговой сплотки и транспорта леса в плотах и судах. Это диктуется и «Основами водного законодательства», предусматривающими, в частности, прекращение молевого сплава по рекам, имеющим рыбохозяйственное значение, и недопущение засорения водоемов. Сокращение объемов молевого сплава по рекам и даже полное прекращение его предусматриваются и в планах развития народного хозяйства страны.

В связи с ликвидацией молевого лесосплава как одного из видов первичного транспорта леса практически исключена из эксплуатации значительная часть лесных массивов, тяготеющих к внутренним водным путям. По данным Лесинвеста к внутренним водным путям России тяготеет около 14 млрд.м лесосырьевых ресурсов, что позволяет вести не истощительное лесопользование и доставлять лесопотребителям водным транспортом до 140 млн.м древесины ежегодно. В частности в Северодвинском бассейне к водным путям тяготеет 90%, Обь-Иртышском и Ангаро-Енисейском - 93%, в Камском -75% лесных ресурсов. Кроме того, в этих регионах водные пути часто являются единственно возможным способом доставки древесины потребителю, особенно с верховий малых рек.

Расчеты показывают, что сплав древесины в большинстве случаев экономически выгоднее по сравнению с автомобильным и железнодорожными перевозками. Проблема расширения объемов сплава древесины в ближайшей перспективе актуальна и с точки зрения снижения затрат на топливно-энергетические ресурсы, цены на которые будут и в дальнейшем постоянно расти.

В Архангельской области и республике Карелия разработан альтернативный способ молевому лесосплаву - водные поставки круглых лесоматериалов потребителям в плоских сплоточных единицах.

В верховьях малых и средних рек реально можно изготовлять только однорядные или двухрядные сплоточные единицы. На путях сплава, где при переходе на реку с большими глубинами производится укрупнение сплоточных единиц, когда из однорядных сплачиваются двухрядные, из двухрядных -- четырехрядные и выполняются другие сочетания.

5.2 Новые конструкции плоских сплоточных единиц

Плоская сплоточная единица - сплоточная единица прямоугольной формы, включающая ряд хлыстов, уложенных друг за другом, помещенных в рамки из бревен, соединенных гибкими связями.

Рис.5.1. Конструкция плоской сплоточной единицы переменной осадки: а - основание; б - однорядная; в - двухрядная; г - трехрядная; д - четырехрядная.

Сплоточная единица может быть однорядной (б), двухрядной (в), трехрядной (г), четырехрядной (д). Основой любой из названных сплоточных единиц служит нижняя рамка (а), выполненная из четырех бревен, соединенных по углам проволочными стяжками 2. На рамке установлены нижние обвязки 3, расположенные в нижней части рамки. Для изготовления однорядной сплоточной единицы достаточно внутрь рамки уложить ряд бревен и завязать верхние обвязки 4. Для придания сплоточной единице жесткости в плане устанавливаются дополнительно счалы 5. Для лучшей утяжки обвязок в местах крепления счалов 5 к обвязкам 4 устанавливаются вертикальные связи 6, соединяющие верхние и нижние обвязки.

В однорядных сплоточных единицах, установленных в линейки, древесина может сплавляться по малым рекам, где раньше был молевой лесосплав, вдвухрядных и трехрядных сплоточных единицах - по средним рекам, в пятирядных - по большим рекам.

5.3 Плоская плоточная единица переменной осадки

Плоская сплоточная единица состоит из сортиментов длиной от 4,5 до 6,5 метров, прочной не тонущей синтетической такелажной нити и пластмассовых крюков (рис. 5.2).



Рис. 5.2. Плоская сплоточная единица (ПСЕ):

1-бревно; 2-пластмассовый крюк; 3-синтетическая такелажная нить.

В формировании на воде многорядных сплоточных единиц используется башенный кран (либо другим краном, который достает до места формирования сплоточной единицы) (рис. 5.3), оснащенным грузозахватывающем устройством в виде рамы (рис. 5.4). Зацеп грузозахватывающего устройства к ПСЕ производится с помощью плоских крюков, зацепляющихся за верхнюю и нижнюю нить (рис. 5.5).

В многорядных сплоточных единицах каждый последующий ряд расположен параллельно ниже расположенному и скрепляется крючками нижнего ряда (рис. 5.6). Для этого между соседними бревнами вбивается деревянный клин, для того чтобы образовалось пространство, после чего с помощью захватывающего устройства зацепляют нижнею нить и помещают в захват верхнего крючка.



Рис. 5.3. Способ формирования многорядную сплоточную единицу на воде:

1-подкрановый путь; 2- башенный кран; 3- грузозахватное устройство; 4- плоская сплоточная единица; 5- понтон; 6- формировочный дворик.

Рис. 5.4. Грузозахватное устройство:

1- жесткая грузозахватная рама; 2- стропы; 3- плоская сплоточная единица.

Рис. 5.5. Способ крепления грузозахватных крюков к ПСЕ:

1-бревно; 2- синтетическая такелажная нить; 3- грузозахватный крюк.

Рис. 5.6. Многорядная сплоточная единица.

Формирование ПСЕ на акватории приречного склада: В соответствие с установленным режимом работы приречного склада должны быть решены вопросы организации складирования лесоматериалов в штабеля, подготовки лесоматериалов к сплаву, способы проведения сгрузки их в воду при проведении первоначального сплава. После выбора механизмов для штабелевки и сгрузки лесоматериалов устанавливают типы и размеры штабелей.

Нужно учесть, что в один штабель можно укладывать сортименты одинаковой длины и одной породы (лиственные или хвойные). Количество карманов-накопителей продольного транспортера назначают с учетом числа марок лесоматериалов, идущих на формирования плота в формировочный дворик.

Сгрузка лесоматериалов из штабелей в воду производится теми же механизмами, что и штабелевка. Учитывая, что количество механизмов на складе в межнавигационный период невелико, для сгрузки лесоматериалов в воду обычно привлекаются и другие механизмы.

Спущенные на воду бревна поступают в формировочный дворик, где выравниваются по одной стороне формировочного дворика, после чего скрепляются синтетическими такелажными нитями и пластмассовыми крюками.

Сформированная ПСЕ отправляется на плотбище или в дальнейшем формируется в многорядную сплоточную единицу.

Рис. 5.7. План участка приречного склада с водным плотбищем:

1-лесовозная дорога; 2- кабельный кран; 3- эстакада; 5- установка для разделки хлыстов; 6- сортировочный транспортер; 7- карманы накопители; 8- штабеля бревен 9- башенный кран; 10- формировочный дворик; 11- жесткое крепление; 12- якорное крепление.

Такая сплоточная единица может достигать размеры в длину равной20 метрови в ширину 6,5 или13 метров (рис. 5.8).

а) Одна линейная

б) Двух линейная.

Рис. 5.8. Размеры сплоточной единицы.

Описание конкретных преимуществ предлагаемой разработки: Разработанная плоская сплоточная единица близкая по форме параллелепипеду и имеет большой объем при малой осадке, так же имеет повышенные требования по управляемости и высокой прочности.

5.4 Навигационная сплотка лесоматериалов в плоские сплоточные единицы

Для разработки альтернативного способа водных поставок круглых лесоматериалов потребителям в плоских сплоточных единицах необходимо определить гидравлические характеристики лесосплавной реки для различных промежутков сплава.

Гидравлические характеристики реки для 3-дневного промежутка сплава определяются по гидрографу (рис. 4.4) и поперечному профилю сплавной реки (рис. 4.5).

Сплавные уровни воды: z₁^спл=28,2 м; z₂^спл=27,8 м; z₃^спл=27,5 м; z₄^спл=27,3 м; z₅^спл=27,1 м; z₆^спл=26,7 м; z₇^спл=26,5 м; z₈^спл=26,3 м.

Сплавные глубины: h₁^спл=2,6 м; h₂^спл=2,6 м; h₃^спл=2,6 м; h₄^спл=2,6 м; h₅^спл=2,6 м; h₆^спл=2,6 м; h₇^спл=2,6 м; h₈^спл=2,6 м.

Ширина реки: B₁=22,5 м; B₂=22 м; B₃=21,5 м; B₄=21 м; B₅=20 м; B₆=17,55 м; B₇=17 м; B₈=16 м.

Навигационная сплотка лесоматериалов в плоские сплоточные единицы производится с учетом выбранных гидравлических характеристик спловной реки (табл. 52).

Таблица 52

Сортиментный состав лесоматериалов навигационной сплотки

Наименование сортимента	Длина сортимента, м	Средний диаметр сортимента, см	Выход сортимента, % от общего объема	Сезонный объем, тыс. м3
Шпальный кряж	2,75	32	10	16
Строительные бревна	6,0	18	10	16
Лиственный кряж	3,0	20	10	16
Низкокачественная древесина	4,0	14	40	64

Возможная максимальная осадка сплоточных единиц определяется в зависимости от глубины затопления плотбища, глубины русла на лимитирующем створе первого участка и лимитирующих глубинна перекатах ниже сортировочно-сплоточного рейда (табл. 53).

Для шестой 3-дневки.

Высоту, ширину и объем сплоточных единиц можно определить по формулам (110, 111,112). Результаты расчета размеров и объемов сплоточных единиц записаны в табл. 53.

Таблица 53

К расчету размеров, Объемов и количества сплоточных единиц

Наименование сортимента	Длина сортимента, м	Сезонный объем, тыс. м3	D, см	Размеры сплоточных единиц	Объем сплоточнх единиц, м3	Количество сплоточных единиц, шт
				высота, м	ширина, м	осадка сплоточных единиц, м
Шпальный кряж	2,75	16	32	0,53	2,75	0,35	3,63	841
Строительные бревна	6,0	16	18	0,53	6,0	0,35	15,4	859,4
Окончание табл. 53
Лиственный кряж	3,0	16	20	0,53	3,0	0,35	3,7	3131,3
Низкокачественная древесина	4,0	64	14	0,53	4,0	0,35	8,1	6087

Плоские сплоточные единицы одного сортимента устанавливаем в секцию или ленту секции. По принятым размерам секции в зависимости от габаритов водного пути по первому участку вычисляем количество сплоточных единиц в секции и ее объем (табл. 53).

Определяем длину и ширину секции из плоских сплоточных единиц по ранее приведенным формулам.

L_сек=5*16,5=82,5 м

B_сек=b₀ -B_к-C₁-C₂-C₃ =17,55-0-0-1-1=15,55 м

I₂=15,55/2,75=5,7, примем I₂=6 тогда B_сек =16,5 м

I₂=15,55/6,0=2,6, примем I₂=3 тогда B_сек =18 м

I₂=15,55/3,0=5,2, примем I₂=5 тогда B_сек =15 м

I₂=15,55/4,0=3,9, примем I₂=4 тогда B_сек =16 м

Результаты расчета размеров и объемов секций записаны в табл. 54

Таблица 54

Размеры и объемы секций

Наименование сортимента	Количества сплоточных единиц в секции	Объем секции, м3	Размеры секции, м	Число секций
	по длине	по ширине	всего		длина	ширина
Шпальный кряж	29	6	174	1936,4	82,5	16,5	2
Строительные бревна	14	3	42	7622	90	18	2
Лиственный кряж	24	5	120	1977,6	75	15	8
Низкокачественная древесина	19	4	76	3749,2	80	16	17

?=412

Для седьмой 3-дневке.

Определяем геометрические параметры плоских сплоточных единиц.

Результаты расчета размеров и объемов сплоточных единиц записаны в табл. 55.

Таблица 55

К расчету размеров, объемов и количества сплоточных единиц

Наименование сортимента	Длина сортимента, м	Сезонный объем, тыс. м3	D, см	Размеры сплоточных единиц	Объем сплоточнх единиц, м3	Количество сплоточных единиц, шт
				высота, м	ширина, м	осадка сплоточных единиц, м
Шпальный кряж	2,75	16	32	0,36	2,75	0,21	3,6	1111,1
Строительные бревна	6,0	16	18	0,36	6,0	0,21	14	1142,9
Лиственный кряж	3,0	16	20	0,36	3,0	0,21	3,6	4444,4
Низкокачественная древесина	4,0	64	14	0,36	4,0	0,21	6,9	9275,4

Плоские сплоточные единицы одного сортимента устанавливаем в секцию или ленту секции. По принятым размерам секции в зависимости от габаритов водного пути по первому участку вычисляем количество сплоточных единиц в секции и ее объему:

L_сек=5*16,5=82,5 м

B_сек=b₀ -B_к-C₁-C₂-C₃ =17,0-0-0-1-1=15,0 м

I₂=15,0/2,75=5,5, примем I₂=6 тогда B_сек =16,5 м

I₂=15,0/6,0=2,5, примем I₂=3 тогда B_сек =18 м

I₂=15,0/3,0=5,0, примем I₂=5 тогда B_сек =15 м

I₂=15,0/4,0=3,8, примем I₂=4 тогда B_сек =16 м

Результаты расчета размеров и объемов секций записаны в табл. 56

Таблица 56

Размеры и объемы секций

Наименование сортимента	Количества сплоточных единиц в секции	Объем секции, м3	Размеры секции, м	Число секций
	по длине	по ширине	всего		длина	ширина
Шпальный кряж	29	6	174	1483,2	82,5	16,5	3
Строительные бревна	14	3	42	5768	90	18	3
Лиственный кряж	24	5	120	1483,2	75	15	11
Низкокачественная древесина	19	4	76	2842,8	80	16	23

?=412

Заключение

лесозаготовительный производство водный транспортировка

В данной работе разработан технологический процесс лесозаготовительного производства на приречном складе грузооборотом 160 тыс. м³ и водными поставками древесины потребителям.

В первой главе разработан технологическая схема лесосечных работ и система машин, которая состоит из валочных, трелевочных машин и машин для обрезки сучьев.

Во второй главе разработана организация автомобильной транспортировки лесоматериалов от погрузочного пункта до лесопромышленного склада.

В третьей главе содержится расчет системы машин для выполнения основных операций технологического процесса нижнего склада.

В четвертой главе разработана организация водного транспорта лесоматериалов потребителям по лесосплавной реке.

В исследовательской части разработан способ формирования плоских сплоточных единиц на акватории рейда отправления.

Размещено на http://www.allbest.ru/