3. Указания по выполнению курсового проекта

Рассмотрим последовательность выполнения курсового проекта на конкретном примере. Пусть заданы следующие исходные данные для выполнения расчетов.

Годовая производственная программа заготовки древесины предприятием V = 120 тыс. м³ в год.

Технология заготовки древесины - хлыстовая.

Состав системы лесосечных машин В_П, Т_П, С, П (смотри условные обозначения под таблицей 1).

Средний объем хлыста 0,45 м³.

Среднее расстояние трелевки L_тр = 300 м.

Заданы следующие марки лесовозных автотягачей и годовой объем вывозки каждой маркой в процентах от годовой производственной программы предприятия:

МАЗ 60%

КАМАЗ 20%

КрАЗ 20%

Среднее расстояние вывозки L = 50 км.

Вывозка производится по гравийной магистрали и по усам с грунтовым естественным покрытием.

Среднее расстояние пробега по усу L_ус = 1,5 км.

Среднее расстояние нулевого пробега L₀ = 2 км.

3.1. Определение списочного количества лесосечных машин и их годовой наработки

В соответствии с заданным вариантом системы лесосечных машин из Приложения 1 выбираются подходящие марки лесосечных машин, и выписываются их основные технические характеристики. При выборе машин надо соблюдать принцип единой базовой машины – вся техника должна быть изготовлена на базе одного трелевочного трактора – либо ТДТ-55, либо ТТ-4. Кроме того необходимо учитывать, что все машины должны быть пригодны к обработке хлыстов, имеющих средний объем, заданный в исходных данных.

Для указанного в примере среднего объема хлыста 0,45 м³ выбираем следующие машины, выполненные на базе трактора ТТ-4:

валочно-пакетирующую машину ЛП-19А;

бесчокерный трелевочный трактор с пачковым захватом ЛТ-154А;

сучкорезную машину ЛП-33;

челюстный погрузчик ЛТ-65.

Далее для каждой машины из Приложения 2 выбираем сменную производительность на основании заданного среднего объема хлыста 0,45 м³, а для трелевочных тракторов на основании заданных среднего объема хлыста 0,45 м³ и среднего расстояния трелевки 300 м:

для ЛП-19А П_см = 110 м³/смену.

для ЛТ-154А П_см = 104 м³/смену.

для ЛП-33 П_см = 163 м³/смену.

для ЛТ-65 П_см = 276 м³/смену.

Методика расчета списочного количества машин и их годовой наработки одинакова для всей лесосечной техники. Выполним расчет на примере валочно-пакетирующей машины ЛП-19А.

Определяем требуемое количество машино-смен работы валочно-пакетирующих машин в течение года, обеспечивающее годовую программу заготовки древесины предприятием:

N_мс = V/П_см (1)

где П_см – заданная сменная производительность машины, м³.

N_мс = 120 000/110 = 1091 маш-смен.

Для повышения достоверности расчетов необходимо учесть, что лесосечная техника используются не только на основных работах, но может привлекаться для выполнения прочих работ, необходимых для обеспечения производственной деятельности предприятия. Количество машино-смен на прочих работах принимается в процентах от числа машино-смен на основных работах, и для лесосечных машин лежит в пределах 15-20%. Обозначим эту величину как К_пр, и примем ее равной 15%. Тогда общее количество требуемых машино-смен с учетом прочих работ определяется по формуле:

N_мсобщ = N_мс *(1+ К_пр/100) (2)

N_мсобщ = 1 091*(1+15/100) = 1 255 маш-смен.

Определяем требуемое годовое количество машино-дней работы тракторов с учетом числа смен их работы в сутки. Этот учет осуществляется с помощью коэффициента сменности K_см. Обычно лесосечные машины, кроме челюстных погрузчиков, работают в одну смену, однако в отдельные периоды года работы могут проводится в две смены, поэтому среднегодовой коэффициент сменности для них должен быть больше единицы. Примем K_см равным 1,2.

Челюстные погрузчики обычно работают в две смены, обеспечивая двухсменный технологический процесс вывозки заготовленной древесины, для них K_см принимается равным 2.

Требуемое годовое количество машино-дней работы рассчитываем по формуле:

N_м-дн = N_мсобщ/K_см; (3)

N_м-дн = 1255/1,2 = 1045 маш-дн.

Лесозаготовительная техника в лесозаготовительных предприятиях по разным причинам, прежде всего связанным с погодными условиями, используется неравномерно, и в отдельные периоды года требуется больше машин, чем в среднем за год. Это обстоятельство учитывается коэффициентом неравномерности использования машин γ. Для машин, работающих в одну смену, принимается γ = 1,1. При двухсменной работе γ = 1,2.

Тогда каждодневную потребность в работающих машинах определяем по соотношению, ед.:

n_раб = N_м-дн /N*γ; (4)

где N - число рабочих дней в году для данного вида техники.

n_раб = 1045/280*1,1 = 4,1.

Принимаем n_раб = 4 ед.

Определяем необходимое количество исправных машин. Это количество надо бы планировать в точности равным потребному количеству работающих машин при условии, что в процессе эксплуатации будут исключены как простои техники в исправном состоянии, так и внеплановый выход из строя работающих машин. Однако поскольку внеплановые отказы машин исключить невозможно, приходится предусматривать наличие резервных исправных машин. Общее потребное количество исправных машин определяется по формуле:

n_испр = n_раб/(1-К_испр); (5)

где К_испр – коэффициент, учитывающий возможность возникновения отказа машин, для тракторов может лежать в пределах 0,1-0,2. Принимаем его равным 0,15. Тогда

n_испр = 4,1/(1-0,15) = 4,8.

Принимаем n_испр = 5 ед.

Далее определяем среднесписочное количество машин, необходимое для выполнения производственной программы предприятия, по соотношению:

n_спис = n_испр/К_тг; (6)

где К_тг – коэффициент технической готовности, учитывающий дни простоя машин в технических обслуживаниях и ремонтах а также простои в ожидании ремонта. Точно определить этот коэффициент не представляется возможным, поэтому полагаем, что для тракторов этот коэффициент лежит в пределах 0,75-0,86.

Принимаем планируемое значение К_тг равным 0,86, тогда

n_спис = 4,8/0,86 = 5,6.

Принимаем n_спис = 5 ед.

Определяем среднегодовую выработку древесины на списочную машину, м³:

В = V/n_спис; (7)

В = 120 000/5 = 24 000 м³ .

Определяем коэффициент использования парка машин:

К_исп = N_м-дн /(n_спис*365); (8)

где 365 – число календарных дней в году, дн.

К_исп = 1045/(5*365) = 0,57.

Определяем суммарную годовую наработку парка машин в машино-часах:

W_маш-ч = N_мсобщ*t_см; (9)

где t_см – продолжительность рабочей смены, 7 ч.

W_маш-ч = 1 255*7 = 8 782 маш-час.

Для дальнейших расчетов необходимо использовать наработку машин, выраженную в мото-часах. Перевод наработки в машино-часах в мото-часы производится с помощью коэффициента перевода К_ч, величина которого выбирается из таблицы 3.

Таблица 3.

Коэффициент пересчета мото-часов в машино-часы

Тип машины	Величина Кч
Бензиномоторные пилы	1,0
Валочно-пакетирующие машины	0,8
Трелевочные тракторы	0,7
Сучкорезные машины	0,8
Челюстные погрузчики	0,8
Сучкорезно-раскряжовочные машины	0,8
Харвестеры	0,8
Форвардеры	0,7

Для валочно-пакетирующих машин этот коэффициент равен 0,8, тогда

W_мото-ч = W_маш-ч * К_ч = 8 782*0,8 = 7 025 мото-час.

Годовая наработка в мото-часах на списочную машину:

W = W_мото-ч/ n_спис; (10)

W = 7 025/5 = 1 405 мото-час.

Аналогичным образом выполняем расчеты для остальных лесосечных машин. Результаты расчетов сводим в таблицу 4.

Таблица 4.

Показатели работы лесосечных машин на лесозаготовках

Показатель	Един. измер.	Значения показателей по маркам машин
		ЛП-19А	ЛТ-154А	ЛП-33	ЛТ-65
Годовой объем заготовки	м3	120 0000
Сменная производительность	м3	110	104	163	276
Число рабочих дней в году	дн.	280			290
Коэффициент сменности	-	1,2			2
Количество требуемых для работы машино-дней	маш-дн.	1045	1106	706	250
Количество машин в работе	шт.	4	4	3	1
Количество исправных машин	шт.	5	5	3	1
Среднесписочное количество машин	шт.	5	5	4	2
Годовая выработка на списочную машину	м3	24000	24000	30000	60000
Коэффициент использования парка машин	-	0,57	0,61	0,48	0,34
Суммарная годовая наработка парка машин, машино-часы	маш- час	8782	9288	5926	3500
Суммарная годовая наработка парка машин, мото-часы	мото-час	7025	6502	4741	2800
Годовая наработка одной списочной машины	мото-час	1405	1300	1185	1400