3. Основные технологические показатели производства фрезерного торфа

3.1 Начало и конец сезона. Плановое количество производственных циклов

Начало сезона 01.06

Конец сезона 31.08

Количество технологических циклов 23

3.2 Цикловые и сезонные сборы фрезерного торфа для 3-х первых лет эксплуатации

Величина циклового сбора торфа определяется по формуле

где, q – практический (расчетный) цикловой сбор торфа, т/га

h_ф – нормативная глубина фрезерования торфяной залежи, м

ϒ_ф – плотность фрезеруемого слоя торфяной залежи, кг/м³

𝜔_э – эксплуатационная влажность фрезеруемого слоя залежи, %

α_с – коэффициент циклового сбора

h_ф, ϒ_ф , 𝜔_э , α_с – принимаю по таблицам 5, 2.2, 6, 7 приложения соответственно.

Сезонный сбор торфа рассчитывается по формуле

q_1c = q_{1 *} n_ц ; q_1c = 31,2 * 23 = 717,6 т/га

q_2c = q_{2 *} n_ц ; q_2c = 34 * 23 = 782 т/га

q_3c = q_{3 *} n_ц ; q_3c = 39 * 23 = 897 т/га

Результаты значений приведены в таблице

Характеристика залежи	Проектная глубина фрезерования, м	Год эксплуатации	Сборы торфа, т/га
			Цикловой	Сезонный
Вид – низинный R,% – 42,3 % П,% – 1,75 %	0,015	1-й 2-й 3-й и последующие	31,2 34 39	717,6 782 897

4 Технологическая схема производства и основное технологическое оборудование

4.1 Выбор технологической схемы производства и основного технологического оборудования

В зависимости от способа сбора крошки и типа применяемых уборочных машин процесс промышленного производства фрезерного торфа осуществляется по трем технологическим схемам.

Первая технологическая схема характеризуется механическим сбором фрезерного торфа из валков в бункерные машины с последующей транспортировкой его к месту складирования в штабель. Эта технология осуществляется комплектом оборудования с уборочной машиной типа УМПФ (МТФ-41 и МТФ-43А).

Вторая технологическая схема основывается на последовательной перевалке (перемещении) торфа из валка в валок и так до штабеля. Осуществляется комплектом оборудования с перевалочными самоходными машинами типа ФПУ (МТФ-62).

Характерной особенностью третьей технологии является пневматический сбор фрезерного торфа непосредственно из расстила. По этой причине операция валкования отсутствует. Торф добывается комплектом машин с пневмоуборочными самоходными комбайнами типа БПФ, совмещающими проведение сразу двух операции: уборки и последующего фрезерования.

По первым двум схемам уборка торфа с полей производится механическим способом. По третьей схеме уборка происходит воздушным потоком без механического воздействия на поверхность поля и торф называется пневматической.

Схема добычи торфа комплектом машин типа УМПФ. Технологическая площадка при уборке торфа машинами УМПФ (МТФ-41 и МТФ-43А) на низинной залежи состоит из четырех 40-метровых, а на верховой – из восьми 20-метровых (по ширине) карт. Торф с площадки убирается в два штабеля, расположенных на подштабельных полосах по концам средних карт, в 8 м от бровки валового канала. Концы сквозных картовых каналов от бровки валовых перекрываются на подштабельных полосах трубчатыми переездами шириной 40-50 м.

При явно выраженном уклоне полей вдоль картовых каналов, а также при работе на укороченных картах может применяться схема с односторонним сбором воды по уклону. В этом случае все картовые каналы не доводятся до вышележащего валового канала, а со стороны нижележащего перекрываются переездами по основной схеме. Подштабельные полосы обрабатываются и убираются частично – от конца переезда до основания штабеля, что составляют примерно половину их общей ширины. Остальная часть не используется и образует потери площади. По условиям безопасности труда не обрабатываются полосы вдоль картовых каналов на ширину 0,25 м.

Продолжительность цикла добычи торфа при работе комплектом машин УМПФ по нормам составляет 2 дня. Цикл состоит из фрезерования, трех ворошений, валкования, уборки и штабелирования. Комплект машин включает фрезеры, ворошилки, валкователи, уборочные и штабелировочные машины. В один комплект объединяется до 8 УМПФ и соответствующее по производительности количество остальных машин.

Уборка фрезерного торфа машина УМПФ производится из валков, образованных валкователями в количестве 9-12 шт., на карте шириной 40 м или 5шт. на 20-метровой карте. Они работают по кольцевой схеме на двух картах через одну, выгружая торф в навалы на откосы штабелей. При этом в каждый штабель убирается торф с двух смежных карт. Из навалов торф перемещается в штабель штабелировочной машиной. Места расположения штабелей ежегодно смещаются на две карты, чтобы не убирать торф в прошлогодние штабели и обеспечить сработку залежи на подштабельных полосах. Цикловая площадь одной уборочной машины МТФ-41 составляет не менее 48, а МТФ-43А – не менее 64 га рабочей площади.

Технологическая схема: кольцевая схема

Тип технологического оборудования: уборочная машина МТФ-41.

4.2 Схема технологической площадки и расчет размеров штабелей. Размещение резервов торфа

Технологической площадкой называется часть поля, торф с которой одновременно убирается в 1 или 2 штабеля, расположенных на одних и тех же картах. Технологическая площадка на низинной залежи состоит из 4-х карт (ширина карты 40м).

Расчет линейных размеров штабеля по сезонному сбору торфу

1. Задаемся высотой и длиной штабеля по основанию

Н=7м , L_o=70 м

2. По таблице Шифрина и Сидякина принимаем плотность фрезерного торфа в штабелях

 0,74896 т/га

3. Рассчитаем площадь поперечного сечения штабеля на конец сезона

4. Устанавливаем форму поперечного сечения штабеля, для этого рассчитаем максимально возможную площадь поперечного сечения треугольного штабеля

- форма сечения: треугольная

5.Определим ширину подштабельной полосы (складской площадки)

H_р = 0,5 * b_шт * tgα = 0,5 * 18,31 * 0,781 = 7,15м

Расчетная высота штабеля не превышает 8 метров, и не отличается от заданной (7м), более чем на 0,5м.

4.3 Расчет коэффициентов использования производственной площади

Машины, выполняющие все операции технологического процесса добычи фрезерного торфа, объединяются в комплекты таким образом, чтобы они могли обрабатывать последовательно карту за картой в установленное графиком работ время. Каждый комплект машин работает на отведенной ему площади, называемой рабочей площадкой.

Рабочая площадка делится на технологические площадки. Общая площадь технологической площадки и всего участка носит название площади брутто. Торф производится не на всей площади, часть ее не может разрабатываться и считается потерями. К потерям относятся площади, занятые открытыми осушительными каналами и складами торфа, приканавные полосы, необрабатываемые из-за того, чтобы не разрушать и не засорять каналы.

Площадь поля, непосредственно используемая для сушки торфа, называется площадью нетто. Степень использования площади технологической площадки количественно характеризуется коэффициентом использования площади К_un:

К_un= F_н/F_б,

где F_б - площадь брутто, га;

F_н – площадь нетто, га.

Различают два вида потерь площади: по технологическим условиям и организационным. Тогда коэффициент использования площади еще может быть определен как:

К_un=К_m* К_р,

где К_m – коэффициент, характеризующий потери площади по технологическим условиям;

К_р – коэффициент, характеризующий потери площади по условиям вывода части площади в ремонт (организационные потери)

Величина К_р зависит от пнистости П торфяной залежи:

для низинной залежи:

П<1,5% К_р=0,95

П>1,5% К_р=0,90

Так как П = 1,75%, следовательно, коэффициент характеризующий потери будет равен: К_р=0,90

Технологический коэффициент (К_m) для бункерных уборочных машин:

К_m = 100 – (f₁ + f₂ + f₃ + f₄)/100 = 100 – ∑f_1-4 / 100

∑f_1-4 – потери площадки по условиям технологии, %

f₁ – потери площадки под валовыми каналами, %

f₂ - потери площадки под складскими площадками, %

f₃ – потери площадки под картовыми каналами и необрабатываемыми полосами, %

f₄ – 2% потери площадки под пожарными водоемами

f₁ = b_в / L ∙ 100 = 4 / 500 ∙ 100 = 0,8%, где

b_в – ширина валового канала (=4м)

L – длина технологической площадки (расстояние между осями валовых каналов) (=500м)

f₂ = 2 ∙ b_ск*100/L = 2 ∙ 34,81 * 100/500 = 13,92%

b_ск – ширина подштабельной полосы

b_ск = а₁ + в_шт + а₂ = 8 + 18,31 + 8,5 = 34,81м,

где

а₁ – расстояние от края валового канала до основания штабеля (=8м)

а₂ – расстояние от основания штабеля до рабочей части поля (=8,5м)

L – 500м длина технологической площадки

f₃ = ((b₁ +2b₂)(L - 2 b_ск – b_в)/b ∙ L)∙ 100 =

=((1,2 + 2∙0,25)(500 - 2∙34,81 - 4) / (40 ∙ 500))∙100 = 3,62%

b₁ – 1,2м ширина картового канала

b₂ – 0,25м ширина приканавной полосы

b – 40м ширина карты

f₄ = 2 %

К_m = 100 – (0,8 + 13,92 + 3,62 + 2) / 100 = 0,79

К_un = К_m∙ К_p = 0,79 ∙ 0,9 = 0,71

4.4 Выбор скоростей фрезерных барабанов и уборочных машин

Фрезерование торфяной залежи называется разрушение и разрыхление в виде мелкой крошки верхнего тонкого слоя. Сфрезерованный слой, оставаясь на поверхности поля, теряет непосредственную капиллярную связь с подстилающим грунтом. Фрезерование торфяной залежи производится фрезерами 9фрезерными барабанами), работающими в прицепе с тракторами ДТ-75Б болотной модификации. Фрезеры МТФ-14 и МТФ-13 используются при добыче торфа комплектами машин УМПФ. Рабочая скорость фрезерного барабана МТФ-14 равна 6,92 км/ч

Технологическая операция уборки фрезерного торфа включает сбор сухой крошки из валка или расстила и его транспортировку к месту разгрузки и хранения в штабеле. При добычи торфа фрезерным способом широко распространены уборочные машины УМПФ-7 (МТФ-41) и УМПФ-8М (МТФ-43А).

В данной работе уборочная машина МТФ-41 с рабочей скоростью равной 6,77 км/ч, а трактор-тягач марки ДТ-75Б. [см прил.7]