Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Задание на проектирование

Введение

I. Проектирование хлыстовой лесозаготовки

1. Основные работы

1.1 Выбор схемы технологического процесса и системы машин

1.2 Определение среднего расстояния трелевки

1.3 Определение сменной производительности машин

1.4 Выбор структуры бригады, определение потребного количества основного оборудования

1.5 Определение количества бригад и мастерских участков

1.6 Описание технологического процесса лесосечных работ

II. Проектирование сортиментной заготовки

2. Основные работы

2.1 Выбор схемы технологического процесса и системы машин

2.2 Определение среднего расстояния трелевки

2.3 Определение сменной производительности машин

2.4 Выбор структуры бригады, определение потребного количества основного оборудования

2.5 Определение количества бригад и мастерских участков

2.6 Описание технологического процесса лесосечных работ

3. Подготовительные работы

4. Вспомогательные работы

5. Заключительные работы

6. Проектирование мероприятий, обеспечивающих лесовозобновление

7. Проектирование противопожарных мероприятий

8. Разработка участка лесопиления на верхнем складе

9. Комплектование бригад техникой, инвентарем и оборудыванием

10. Штаты лесозаготовительного предприятия

11. Технико-экономические показатели работы лесозаготовительного предприятия

Заключение

Библиографический список

Задание на проектирование

1. Годовой объем производства, тыс. м³ 220

В том числе:

хлыстовая заготовка, % 70

сортиментная заготовка, % 30

2. Рельеф Равнинный

3. Крутизна склона,⁰ 8

4. Средний запас на 1 га, м³ 160

5. Средний объем хлыста, м³ 0,35

6. Средняя длина хлыста, м 24

7. Средняя длина выпиливаемых сортиментов, м 4

8. Почва влажная 9. Подрост средней высоты, состояние/число тыс. шт./га:

хлыстовая заготовка Благ./10

сортиментная заготовка Благ./6

10. Размер лесосеки, м х м 500х300

11.Породный состав древостоя 4Е4П2Л

Введение

В настоящее время в лесозаготовительной и лесоперерабатывающей промышленности происходят значительные структурные и качественные изменения. Эти процессы направлены на разработку и создания комплексной, ресурсо- и энергосберегающий технологии лесопромышленного производства получения наиболее качественных и, следовательно, более дорогостоящих лесоматериалов. Современное лесозаготовительное предприятие представляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из совокупности оборудования, технологий, материальных ресурсов и средств управления.

Любые технологические процессы неразрывно связаны с машинами и оборудованием, выполняющие их. Для создания этой техники и квалифицированной ее эксплуатации необходимы знания технологии лесопромышленного производства, предмета труда и условий, в которых она будет работать.

I. Проектирование хлыстовой заготовки

1. Основные работы

1.1 Выбор схемы технологического процесса и системы машин

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

Можно выделить следующие принципы формирования систем машин:

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

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

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

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

Основными факторами, определяющими природно-производственные условия, являются: производственная программа участка, размер лесосек, рельеф местности, крупномерность и породный состав лесонасаждения, наличие жизненного подроста, почвенно-грунтовые условия.

Учитывая отечественный и зарубежный опыт создания и эксплуатации систем машин для лесосечных работ, можно предложить, как вариант, системы, состоящие из следующих основных машин: Обрезка сучьев бензомоторными пилами "Тайга-214"+ трелевочный трактор с чокерной оснасткой ТДТ-55 +сучкарезная машина ЛП-30+погрузчик ПЛ-1В.

1.2 Определение среднего расстояния трелевки

Лесосекой называется часть лесосечного фонда, выделенная для лесозаготовок и ограниченная в натуре по размерам, установленным правилами рубок с учетом лесохозяйственных требований. В соответствии с действующими правилами рубок размеры лесосек при проведении сплошных рубок устанавливаются в зависимости от категорий лесов, лесорастительных условий и преобладающих пород. Лесосека характеризуется шириной и глубиной.

Как правило, лесосека разбивается на секции. Секцией называется участок лесосеки, тяготеющий к одной погрузочной площадке. При проектировании лесосечных работ студент должен разбить лесосеку на секции и установить такой способ примыкания лесовозного уса (боковой, центральный (с разбивкой лесосеки на две половины)), чтобы среднее расстояние трелевки не превышало 300 м для гусеничных и 500-700 м для колесных машин. Определяя схему расположения, протяженность волоков, число погрузочных пунктов, необходимо ориентироваться на нормативные площади, допускаемые под эти объекты. В соответствии с нормативными документами технические и бытовые объекты (погрузочные площадки, склады) размещаются на площадях, свободных от подроста. При этом эти объекты должны занимать от обшей площади лесосеки свыше 8 га не более 5% при сплошных рубках, 4% при постепенных и сплошных с сохранением подроста., 3% при выборочных. На лесосеках площадью менее 8 га погрузочные пункты могут занимать не более 0,4 га площади при сплошных, 0,3 - постепенных, 0,25 - выборочных рубках. Общая площадь волоков не должна превышать 20% при рубках без сохранения подроста, 15% при рубках с сохранением подроста. При использовании агрегатной техники допускается площадь волоков до 30%. Ширина волоков принимается: для пасечного – З м. для магистрального -5 м. Размеры погрузочной площадки составляют 30x30 м при работе погрузчиков и лесоштабелеров, 30x60 м при работе на погрузочном пункте сучкорезных машин.

Связь среднего расстояния трелевки с размерами лесосеки может быть выражена формулой:

(1.1)

где к₁, к₂ - коэффициенты, зависящие от схемы расположения трелевочных волоков на лесосеке (приложение А); - ширина и глубина лесосеки, м; , ; - коэффициент удлинения трелевочных волоков, зависящий от рельефа, =1,05...1,40.

(1.2)

где - количество погрузочных пунктов на участке .

1.3 Расчёт сменной производительности лесозаготовительных машин

Расчет сменной производительности на валке бензомоторной пилой "Тайга-214"

(1.3)

где – продолжительность смены, с. (Т=28800с);

К - коэффициент использования моторной пилы непосредственно на пиление, К=0,25…0,45;

- средний объем хлыста, м³;

Т_ц- время на обработку одного дерева, с.

Время цикла Т_ц определяется по формуле

где t_с - время срезания дерева, с;

k_с-коэффициент, учитывающий затраты времени на сталкивание дерева с пня, переход от дерева к дереву и подготовку дерева к валке.

где: d_c – диаметр дерева в месте срезания 9комлевой диаметр), м;

k₁ –коэффициент увеличения площади пропила за счет подпила (1, 15…1, 25);

П_чп – производительность чистого пиления инструмента, м²/с;

φ₂- коэффициент использования производительности чистого пиления ( 0,3…0,6).

T_с=3, 14*0, 22*1, 2/4*0, 01*0, 3=12,56с

Т_ц=12,56*4=50,24с

Расчетное меньше, принимаем табличное значение П_см=73 м³/см.

Расчет сменной производительности трелевочного трактора с чокерной оснасткой ТДТ-55.

где - средний объем трелюемой пачки, м³;

- число рейсов трактора за смену;

- - коэффициент использования рабочего времени смены ( =0,90)

а) по мощности двигателя или по касательной силе тяги

где - касательная сила тяги, Н;

- сила веса трактора, Н ;

- коэффициент сопротивления движению машины 0,05-0,2 , =0,1;

- коэффициент сопротивления движению хлыстов или деревьев 0,6-0,7 , =0,6;

- величина подъема и спуска в тысячных ;

- коэффициент распределения нагрузки между машиной и волоком

касательная сила тяги может быть определена по формуле

(1.6)

где - мощность двигателя, кВт .

- коэффициент полезного действия трансмиссии, .

- скорость движения машины в грузовом направлении, км/ч применяется на первой передачи

б) по сцеплению машины с грунтом

(1.7)

где - коэффициент сцепления трактора грунтом, для зимы для лета

в) по грузоподъемности машины

(1.8)

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

г) по допустимому давлению на грунт

(1.9)

где - допускаемое удельное давление на грунт(кгс/см²);

- давление трактора на грунт (кгс/см²).

Вес пачки, которую может трелевать машина, равен меньшей из величин .

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

(1.10)

где – сила веса кроны, Н. Составляет 15…..30% от общего веса пачки

- средневзвешенный объёмный вес древесины, Н/м³

(1.11)

где – доля участия i-ой породы в насаждении;

- объёмный вес i-ой породы, Н/м³

- коэффициент использования расчётного объёма рейсовой нагрузки,

Количество рейсов машины в смену определяется по формуле:

(1.12)

где – продолжительность смены, с. (Т=28800с).

- подготовително-заключительное время на смену, с (t_пз=2800с).

– время движения трактора в порожнем направлении, с;

– время, затраченное на набор пачки, при трелевке подборщиками пачек принимаем

– время движение в грузовом направлении, с;

– время разгрузки пачки, с; при работе подборщиками пачек

; (1.13)

где - скорость движение машины в порожняковом направлении, м/с,

- скорость движения машины в грузовом направлении, м/с

;

Полученные значения подставим в формулу

Полученные значения подставим в формулу

Расчетная цифра получилась больше, принимаем по норме П_см=69 м³/см. Сменная производительность сучкорезной машины ЛП-30

(1.14)

где – время на отделения ствола древа из штабеля и закладка комля в зажим ной механизм машины, с ( )

– длина протяжки зажимаемой части хлыста, м ( );

– длина хлыста, м ( );

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

- коэффициент использования рабочего времени смены ( =0,80);

- коэффициент использования расчётного объёма рейсовой нагрузки, ( ) ;

– продолжительность смены, с. (Т=28800с);

- подготовително-заключительное время на смену, с ( );

– средний объём хлыста, м³ .

Расчетное число больше, принимаем по норме табличное значение П_см=131 м³/см.

Производительность лесопогрузчика типа ПЛ-1В

( 1.15)

где - коэффициент, учитывающий неравномерность поступления лесовозного транспорта под погрузку ( =0,75 - 0,80);

– средний объём погружаемой пачки, м³ ( );

– продолжительность цикла погрузки одной пачки, с.

(1.16)

где и – время движения погрузчика с пачкой и без пачки, с.

(1.17)

где – путь перемещения погрузчика, м ( );

– средняя скорость движения погрузчика, м/с ( );

и – время захвата и укладка пачки (принимается равным 120–150с)

с,

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

В данном проекте используется одна комплексная бригада, состоящая из трех звеньев: валка затем трелёвка и обрезка сучьев, а так же используется отдельное звено: погрузка, это связано с неравномерностью подъезда под погрузку лесотранспортных машин.

Определение потребного количества основного оборудования для комплексной бригады.

где – производительность механизма i-ой операции;

– число механизмов занятых на i-ой операции;

- сменность на i-ой операции.

Выработка на отдельных операциях при проведении основных работ

а) валка

(1.18)

Сменность операции принимаем

Число механизмов принимаем 3

б) трелевка

Сменность операции принимаем

Число механизмов принимаем

Принимаем нормативное В=207

в) обрезка сучьев

(1.20)

Сменность операции принимаем

Число механизмов принимаем

Принимаем нормативное В=196,5

г) погрузка

(1.21)

Сменность операции принимаем

Число механизмов принимаем

• Суточное задание комплексной бригады определяется:

(1.22)

где – минимальная выработка машин на одной операции, с учётом их числа;

– максимальная выработка машины.

Таблица 1 –Потребное количество основного оборудования и рабочих для комплексной бригады.

наименования работ	число смен работы в сутки	суточное или сменное задания бригады	производительность механизма	число рабочих		марка механизма		потребное количество работающих механизмов
				по норме	фактически принятых
Валка	1	209	73	2,86	3		БП		3
Трелевка	3	209	69	3	3		ТДТ-55		1
Обрезка сучьев	1,5	209	131	1,6	2		ЛП-30		1
погрузка	1	209	222	0,94	1		ПЛ-1В		1

• Определяем комплексную норму выработки для комплексной бригады.

(1.23)

где – число рабочих по норме в бригаде.

• Затем определяем фактическую выработку на чел.-день.

(1.24)

где – число рабочих фактически.

• Определяем процент выполнения норм выработки

(1.25)

1.5 Расчет потребного количества бригад и мастерских участков

Потребное количество комплексных бригад для выполнения производственного задания определяется по формуле

где N – число рабочих дней в году;

Q_год- годовое производственное задание, по хлыстовой заготовке, м³;

n - число лесосек, разрабатываемое за год всеми бригадами;

- количество бригад, одновременно работающих в одной лесосеке;

t - время на перебазировку из одной лесосеки в другую, t=0.5 дня.

Число лесосек, разрабатываемых предприятием ежегодно, состовляет

где S_л – площадь одной лесосеки, га

М - запас древесины, м³ на 1 га.

Полученные результаты подставляем в формулу ()

трелевка хлыстовой лесозаготовка сортиментный

.

Принимаем количество комплексных бригад 3 для выполнения производственного задания.