2 Обоснование и расчет лесосечных работ

2.1 Обоснование и выбор варианта технологии и системы машин для лесосечных работ

Состав операций на лесосечных работах и их трудоемкость зависят от содержания технологического процесса лесозаготовок и в первую очередь от вида заготавливаемых лесоматериалов. Заготовленные на лесосеке лесоматериалы можно вывозить потребителями или на нижний склад в виде сортиментов; хлыстов (полухлыстов), деревьев или в виде технологической щепы.

По индивидуальному заданию вывозка заготовленного леса с лесосеки осуществляется деревьями.

Относительно анализа исходных данных принимаем следующий вариант технологического процесса

Где : Л – лесосека; ВС – верхний склад (погрузочный пункт); В – валка; Т – трелевка; ОС – очистка деревьев от сучьев; Р- раскряжевка; Ш- штабелевка; Д – деревья; ПД – погрузка деревьев.

Так как ведутся сплошные рубки, то целесообразно принять механизированный способ заготовки древесины.

Для выполнения данных технологических операций принимаем следующую систему машин:

На валке – валочно-пакетирующая машина ЛП-19

На очистке деревьев от сучьев – самоходная сучкорезная машина

ЛП-33

На трелевке – тракторы с манипулятором ТТ-4

На погрузке – челюстной погрузчик ПЛ-2

2.2 Расчет производительности машин и механизмов на лесозаготовках

2.2.1 Определение производительности бензиномоторных пил

Производительность бензиномоторных пил на валке, очистке деревьев от сучьев, раскряжевке рассчитывается по формуле

где Т_см– продолжительность рабочей смены, с; при 8- ми часовой рабочей сменеТ_см=28800 с

φ_в– коэффициент использования рабочего времени для ЛП-17 φ_в= 0,5

V_xл– объем хлыста, м³;V_xл=0,42

Т_ц– время цикла обработки одного дерева, с.

Время цикла на валке деревьев Тц определяется как сумма составляющих

Т_ц=t₁+t₂+t₃+t₄+t₅=15+150+3+10+69=247 с,

где t₁– время на подготовку рабочего места,t₁₌15 с;

t₂ — время, затрачиваемое на спиливание дерева с учетом выполнения подпила, определяется по формуле

t₂₌

где, d- средний диаметра дерева в месте его спиливания, см

К_п.п.- коэффициент увеличения площади пиления за счет подпила

ᵠ_ч.п.-коэфициент использования производительности чистого пиления

П_ч.п.- производительность чистого пиления бензопилы, м²

t₃ – время на переход от подпила к спиливанию, t₃₌ 5 с;

t₄ – время падения дерева и отход от него, t₄ =10 с;

t_s — время на переход от одного обрабатываемого дерева к другому, определяется по формуле

, где

К_п- коэффициент, учитывающий условия перехода вальщика с учетом обхода встречающихся на пути деревьев и визуального поиска, отмеченных в рубку деревьев;

К_вр- коэффициент, учитывающий вид рубки и соответствующее удлинение пути перехода, принимаемое равной при прореживании- 4,0;

ᶹ^в_мт-скорость перемещения моториста по лесосеке при валке деревьев;

n_d- количество деревьев, отведенных в рубку, при прореживаниях – 300.

При расчете производительности бензиномоторных пил на обрезке сучьев время цикла очистки деревьев от сучьев определяем так

Т_ц =t₁+t₂+t₃ =30+208+69=307 с

t₁ –время, затрачиваемое на перемещение моториста вдоль дерева, с

l^с_дер- длина сучковой зоны дерева, которая зависит от породы древесины=0,5·18,2м

v^о_мт –скорость перемещения моториста вдоль дерева при очистке его от сучьев,=0,3м/с

t₂ – время спиливания сучьев на одном дереве, с

S_с – площадь сучьев, спиливаемых на одном дереве, м³ =0,25

На очистке деревьев от сучьев φ_ч.п =0,2

t₃ – время перехода от одного дерева к другому =69с

При расчете производительности бензомоторных пил на раскряжевке хлыстов время цикла определяется:

Т_ц=t₁+t₂+t₃ =418+208+69=695с

t₁- время, перемещения моториста вдоль дерева с учетом разметки хлыстов

v^р_мт - скорость перемещения моториста вдоль дерева при его раскряжевке=0,1м/с

t₂- время на пиление хлыста,

d_сер –серединный диаметр хлыста, = 0,17м;

Коэффициент использования производительности чистого пиления φ_ч.п =0,5

n_р – число резов, приходящееся на один хлыст, при раскряжевке, определяется:

l_в – длина отпиливаемой вершины =2,0м;

l_с – длина выпилимаемого сортимента =5м;

t₃ –время на переход от дерева к дереву, при раскряжевке у пняt₃определяется так же как и на валке деревьев и = 69 с.