ьМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Поволжский государственный технологический университет

Ю.А.Ширнин, Г.П. Захаренко, А.Д. Кирсанов, К.П.Рукомойников, Е.М.Царев, С.Е.Анисимов, Н.И. Роженцова, Р.В. Кардакова

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ЛЕСОПРОМЫШЛЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Допущено УМО по образованию в области лесного дела в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» профиль «Лесоинженерное дело».

Йошкар-Ола

2015

ББК 43.9

УДК 630*3

Т 38

Авторы: Ю.А.Ширнин, Г.П. Захаренко, А.Д. Кирсанов, К.П.Рукомойников, Е.М.Царев, С.Е.Анисимов, Н.И. Роженцова, Р.В. Кардакова

Рецензенты:

Профессор кафедры Транспортно-технологических машин Поволжского государственного технологического университета, доктор технических наук М.Ю. Смирнов;

И.о. директора Института леса и природопользования Поволжского государственного технологического университета, кандидат технических наук Е.М. Онучин

Ширнин Ю.А. и др.

Т 38 Технологические расчеты лесопромышленных производств: учебное пособие/ Ю.А.Ширнин, Г.П. Захаренко, А.Д. Кирсанов, К.П.Рукомойников, Е.М.Царев, С.Е.Анисимов, Н.И. Роженцова, Р.В. Кардакова; под ред. Ю.А. Ширнина – Йошкар-Ола: ПГТУ, 2015. – 208 с.

Представлен теоретический материал, задания и методические указания к выполнению практических работ по дисциплинам «Законодательные основы лесопользования», «Лесное ресурсоведение», «Технология и машины лесосечных работ», «Технология и оборудование нижнескладских работ», «Сухопутный транспорт леса», «Моделирование процессов лесопромышленных производств», «Организационно – экономическое обоснование производства лесопродукции».

Для студентов очной и заочной форм обучения направления подготовки 35.03.02.

ББК 43.9

УДК 630*3

Т 38

© Поволжский государственный технологический университет

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 10

1. Законодательные основы лесопользования 11

1.1. Составление договора аренды лесного участка 11

1.2. Составление лесной декларации 17

1.3. Составление договора купли-продажи лесных насаждений 30

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЙ 37

Список литературы к разделу 1 47

2. Лесное ресурсоведение 48

2.1. Расчет участков лесного фонда для долгосрочной аренды 48

2.2.Определение смолопродуктивности сосновых насаждений 51

2.3. Определение запасов лекарственного сырья 54

2.4. Геометрические и физические параметры дерева и его частей 61

2.5. Определение фитомассы древостоя 66

2.6. Определение текущего прироста запаса наличного древостоя 69

2.7. Устройство и принцип действия измерительных приборов для определения параметров древостоя и их применения 74

2.8. Оценка величины случайных погрешностей при многократных измерениях 86

2.9. Перечет деревьев 92

2.10. Определение запаса пневого осмола 99

2.11. Расчет ресурсов лесосечных отходов и динамики их образования в течение года 109

2.12. Расчет экологического ущерба лесозаготовок 118

2.13. Расчет минимальных ставок лесных податей 122

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЙ 135

Список литературы к разделу 2 186

3. Технология и машины лесосечных работ 187

3.1. Приспособления для сталкивания деревьев с пня 187

3.2. Резание древесины 197

3.3. Пиление древесины 200

3.4. Валочные, валочно-пакетирующие и валочно-сучкорезно-пакетирующие машины 204

3.5. Валочно-трелевочные и трелевочные машины 209

3.6. Сучкорезные и сучкорезно-раскряжевочные машины 218

3.7. Валочно-сучкорезно-раскряжевочные машины 224

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЙ 228

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА “ТЕХНОЛОГИЯ И МАШИНЫ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ” 232

Список литературы по разделу 3 243

4. Технология и оборудование нижнескладских работ 244

4.1. ПАРАМЕТРЫ ЛЕСОПРОМЫШЛЕННОГО СКЛАДА 244

4.2. Раскряжевочные установки с продольным перемещением хлыста 252

4.3. Раскряжевочные установки с поперечным перемещением лесоматериалов 258

4.4. Продольные сортировочные транспортеры 263

4.5. Окорка лесоматериалов 268

4.6. Круглопильные станки для продольной распиловки 272

4.7. Раскалывание короткомерных лесоматериалов 275

4.8 Расчет пневмотранспортных установок нагнетательного типа 279

4.9. Определение объемов работ, количества отходов, выхода готовой продукции 286

4.10. Технологическая схема нижнего лесопромышленного склада 291

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЙ 293

Справочные данные для раздела «Технология и оборудование нижнескладских работ» 319

Список литературы по разделу 4 329

5. Сухопутный транспорт леса 330

5.1. Определение состава дорожной службы 330

5.1.1 Характеристика дорожной сети в лесном массиве 330

5.1.2. Расчет требуемого объема дорожного строительства в расчетной лесосеке 331

5.1.3. Определение эксплуатационной и приведенной длины лесовозных дорог в расчетном году 332

5.1.4. Установление количества дорожных мастерских участков, составление штатного расписания и табеля машин дорожной службы 334

5.1.5. Исходные данные 335

5.1.6. Пример 340

5.2. Определение потребности в топливе лесовозным автотранспортом 347

5.2.1. Факторы, влияющие на расход топлива на автомобильном транспорте 348

5.2.2. Определение расхода топлива на вывозку древесины автопоездами 350

5.2.3. Исходные данные для расчетов и анализ полученных результатов 356

5.2.4. Пример выполнения задания 357

Список литературы по разделу 5 388

6. Моделирование процессов лесопромышленных производств 389

6.1. Теоретические основы моделирования 389

6.2. Статистическое моделирование данных с использованием программных сред. 391

6.2.1. Анализ данных средствами Microsoft Excel 391

Генерация случайных чисел 391

Построение выборки данных 394

Построение гистограммы 396

Вычисление коэффициента корреляции. 397

Инструмент анализа данных Корреляция 397

6.2.2. Статистический анализ данных наблюдений с использованием средств Mathcad 400

Генерация случайных чисел. 400

Построение гистограммы 403

Вычисление коэффициента корреляции средствами Mathcad. 404

6.3. Моделирование процессов лесопромышленных производств на основе задачи линейного программирования 405

6.3.1. Решения задачи линейного программирования в среде Mathcad 407

Список литературы по разделу 7 409

7. Обоснование экономической эффективности технического перевооружения и реконструкции лесозаготовительного производства 411

7.1. Пример выполнения расчетной работы 415

7.2. Расчет технико-экономических показателей использования машин и оборудования 421

7.3. Расчет времени простоя машин и механизмов в ТО и ремонте 428

7.4. Расчет трудозатрат и средств на оплату труда основных рабочих 436

7.5.Расчет трудозатрат и средств на оплату труда вспомогательных рабочих 442

7.6 Расчет себестоимости содежания и эксплуатации машин и механизмов 446

Исходные данные для выполнения расчетной работы 459

Список литературы к 7 разделу 464

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебное пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обучения направления подготовки 35.03.02 для самостоятельного изучения курса и выполнения предусмотренных программой практических работ.

Студенты очной формы обучения во время практических занятий по видеофильмам, материалам интернет-ресурсов изучают устройство и технологию работы заданного оборудования. По индивидуальному заданию производят расчеты усилий мощности при различных видах обработки лесоматериалов, определяют производительность оборудования и другие параметры лесотехнических объектов. На конкретных примерах учатся юридически правильно оформлять связанные с лесопользованием документы.

Рекомендуется следующий порядок выполнения практических работ.

1. При подготовке к очередному занятию изучить по рекомендуемой литературе суть вопроса, углубив знания в аудитории по плакатам, натурным установкам и видеофильмам.

2. Из приложения в соответствии с номерами зачетной книжки выписать исходные данные. При выполнении очередной практической работы, кроме исходных данных, приведенных в приложениях, используются результаты вычислений, проведенных при выполнении предыдущих практических заданий.

3. На черновике согласно предлагаемой методике произвести требуемые расчеты.

4. Проверить порядок вычисления, обратив внимание на физический смысл полученных результатов.

5. Оформляют отчеты с использованием компьютера и принтера.

Расчет практического задания на ЭВМ предполагает следующий порядок выполнения работы:

• ввод исходных данных;

• набор формул и расчет значений искомых параметров согласно приведенной в учебном пособии методике;

• построение графика.

В подготовке учебного пособия принимали участие д-р. техн. наук, проф. Ю.А.Ширнин (общее редактирование, разд. 1, 2, 3, 4 (п.4.1, 4.8)), д-р. техн. наук, проф. Е.М. Царев (разд. 4), канд. техн. наук, доц. А.Д. Кирсанов (разд. 1, 5), канд. техн. наук, доц. Г.П. Захаренко (разд. 2), канд. техн. наук, доц. С.Е.Анисимов (разд. 4), канд. техн. наук, доц. К.П.Рукомойников (разд. 3 (п. 3.1, 3.3, 3.4, 3.5, 3.7)), канд. техн. наук, доц. Н.И. Роженцова (разд. 6), канд. экон. наук, доц. Р.В. Кардакова (разд. 7).

Авторы выражают признательность профессору кафедры Транспортно-технологических машин Поволжского государственного технологического университета, доктору технических наук М.Ю. Смирнову и и.о. директора Института леса и природопользования Поволжского государственного технологического университета, кандидату технических наук Е.М. Онучину.