- •1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
- •1.1 Анализ исходных данных
- •1.2 Расчет параметров лесного участка
- •1.3 Обоснование режима работы предприятия
- •2 ОБОСНОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ
- •2.1 Обоснование выбора варианта технологии и системы машин для лесосечных работ
- •2.2.1 Определение производительности бензиномоторных пил
- •2.2.2 Определение производительности многооперационных машин
- •2.2.3 Определение производительности трелевочных тракторов
- •2.2.4 Определение производительности самоходных сучкорезных машин и челюстных погрузчиков
- •2.5 Разработка мероприятий по обеспечению доброкачественного лесовозобновления при проведении лесосечных работ
- •3 ОБОСНОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЛЕСОВОЗНОГО ТРАНСПОРТА
- •3.1 Выбор подвижного состава и технологического оборудования для вывозки леса
- •4 ОБОСНОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЛЕСОСКЛАДСКИХ РАБОТ
- •4.1 Выбор и обоснование варианта технологии и системы машин лесоскладских работ
- •4.2 Определение сортиментного плана и распределение лесоматериалов по потокам и цехам
- •4.3 Определение выхода готовой продукции и количества отходов при обработке и переработке лесоматериалов
- •4.4 Составление структурной схемы лесного нижнего склада и обоснование режима его работы
- •4.5 Обоснование марок технических средств. Расчет потребности в оборудовании и основных рабочих
- •5 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИНЯТОГО ВАРИАНТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРЕДПРИЯТИЯ
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
15
при валке деревьев.
При расчете производительности бензиномоторных пил на раскряжевке хлыстов время цикла определяется по формуле
Tц = t1 + t2 + t3 , с, |
(17) |
где t1 – время, перемещения моториста вдоль дерева с учетом разметки хлыстов, определяется по формуле
= 2,3l
t1 v p хл , с; (18)
мт
где v p мт – скорость перемещение моториста вдоль хлыста при его раскряжевке, м/с; принимается в пределах 0,1…0,2 м/с.
t2 – время на пиление хлыста, определяется по формуле
|
|
|
πd 2 |
n |
р |
|
|
|||
t |
2 |
= |
|
сер |
|
|
, с; |
(19) |
||
4П |
ϕ |
ч.п |
||||||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
ч.п. |
|
|
|
где dcep – серединный диаметр хлыста, м; (принимается по [5, 11] в зависимо-
сти от длины и объема хлыста); |
|
|||
Коэффициент использования производительности чистого |
пиления |
|||
ϕч.п = 0,5...0,6 . |
|
|||
nр |
– число резов (целое), приходящееся на один хлыст, при раскряжевке, |
|||
определяется как |
|
|||
|
nр = |
lхл − lв |
+1 , шт.; |
(20) |
|
|
|||
|
|
lс |
|
|
где lв |
– длина отпиливаемой вершины, м; lв =1,5K2,0 м; |
|
||
lс |
– длина выпиливаемого сортимента, м lс = 3K6 м; |
|
||
t3 |
– время на переход от дерева к дереву, с. При раскряжевке у пня t3 оп- |
ределяется также как и на валке деревьев, при раскряжевке на погрузочной площадке t3 =10K15 с.
2.2.2 Определение производительности многооперационных машин
Производительность лесозаготовительных машин определяется по фор-
муле
16
Псм |
= |
ТсмϕвVхл |
, с, |
(21) |
|
||||
|
|
Тц |
|
где Тсм – продолжительность рабочей смены, с; ϕв – коэффициент использования рабочего времени смены, учитываю-
щий простои по техническим, технологическим и организационным причинам; принимается по таблице 4;
Vхл – среднее значение объема хлыста, м3; Тц – время цикла обработки одного дерева, с.
|
|
|
Таблица 4 |
Значения ϕв |
рекомендуемые для учебных расчетов |
||
|
|
|
|
Марка машины |
|
Значения ϕв при продолжительности смены |
|
|
Тсм = 28800 с |
Тсм = 25200 с |
|
|
|
||
ВМ–4А |
|
0,77 |
0,75 |
ЛП–17, ЛП–49 |
|
0,75 |
0,73 |
ЛП–19, ЛП–19А |
|
0,79 |
0,76 |
Харвестер |
|
0,75 |
0,73 |
Время цикла валочно-пакетирующих машин типа ЛП-19 и ВПМ-35 опре- |
|||
деляется по формуле |
|
|
|
|
|
Tц = t1 + t2 + t3 + t4 , с, |
(22) |
где t1 – наведение захватно-срезающего устройства на дерево, его захват и натяг; t1 =12K15 с;
t2 – срезание дерева и возвращение пильного аппарата в исходное положение, определяется по формуле
|
|
|
|
|
|
t |
2 |
= |
|
πd 2 |
|
|
, с; |
|
|
|
(23) |
|
|
|
|
|
|
4П ϕ |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
чп |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чп |
|
|
|
|
|||
где |
d – диаметр дерева в месте пиления для среднего значения объема дере- |
||||||||||||||||
|
ва, м (принимается по исходным данным относительно объема хлыста |
||||||||||||||||
|
[5]); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Vхл |
|
|
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
|
0,5 |
|
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1 |
|||
d , см |
|
12 |
16 |
20 |
24 |
|
|
26 |
|
28 |
30 |
32 |
34 |
36 |
17
Пчп – производительность чистого пиления пильного аппарата лесозаготовительной машины, м2/с (принимается из технической характеристики машины [3, 5, 11, 13]);
ϕчп – коэффициент использования производительности чистого пиления,
ϕчп = 0,6K0,8 ;
t3 – доставка срезанного дерева в грузоформирующее устройство или в пакет на земле; t3 = 20K26 с;
t4 – перемещение машины к очередному дереву или на следующую технологическую стоянку, определяется как
t |
4 |
= |
R −r |
|
104V |
хл |
, с, |
(24) |
||||
v |
м |
k |
F |
R2Q |
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
га |
|
|
где R , r – максимальный и минимальный вылет гидроманипулятора лесозаготовительной машины, соответственно, м (принимается из технической характеристики машины [3, 5, 11, 13]);
vм – скорость перемещения лесозаготовительной машины по лесосеке с одной технологической остановки на другую, м/с; с учетом трогания с места и торможения в расчетах можно принять vм = 0,5K0,6 м/с;
kF – коэффициент формы площади лесосеки обрабатываемой машиной с одной технологической остановки; для машины ЛП–19 kF =1,18 ; для машины ВПМ-35 kF = 0,47 .
Время цикла валочно-трелевочных машин типа ЛП-17 и ЛП-49, работающих в режиме «валка-пакетирование-трелевка» определяется по формуле
Tц = t1 + t2 + t3 + t4 + t5 + t6 + t7 + t8 , с |
(25) |
||||||
t1 – движение машины с погрузочной площадки на первую технологиче- |
|||||||
скую стоянку, определяется по формуле |
|
||||||
t |
= |
lср |
|
V |
хл |
, с; |
(26) |
|
|
|
|||||
1 |
|
vx. x. |
|
Vn |
|
||
|
|
|
|
||||
где lср – среднее расстояние трелевки, м; |
|
|
|
||||
lср =(ak1 +bk2 )k0 , м; |
(27) |
18
где a и b – геометрические размеры части лесосеки, относящиеся к одной погрузочной площадке, м; для определения этих параметров необходимо вычертить схему разработки лесосеки;
k1 , k2 – коэффициенты, зависящие от схемы расположения трелевочных волоков; значение k1 , k2 представлены в табл. 5;
k0 – коэффициент удлинения волоков из-за отклонения от прямолинейности расположения, k0 =1,1K1,2 .
|
|
Таблица 5 |
|
Значение коэффициентов k1 , k2 |
|
|
|
|
Значение коэффициентов |
|
|
Схема расположения магистральных |
|
||
волоков относительно лесовозного уса |
k1 |
k2 |
|
Параллельная |
0,5 |
0,25 |
|
Перпендикулярная |
0,5 |
0,25/n |
|
Диагональная |
0,4 |
0,2 |
|
Радиальная |
0,4 |
0,2 |
|
где n – число погрузочных пунктов на делянке;
Vn – значение объема трелюемой пачки, м3 (принимается из технической характеристики машины [3, 5, 11, 13]);
vx . x . – скорости перемещения лесозаготовительной машины в холостом (без груза) направлении, м/с (по технической характеристики машины [3, 5, 11, 13]);
t2 – наведение захватно-срезающего устройства на дерево, его захват и натяг; t2 =13K16 с;
t3 – срезание дерева и возвращение пильного аппарата в исходное положение, определяется по формуле (23);
t4 – повал дерева в заданном направлении и доставка срезанного дерева в грузоформирующее устройство или пакет на земле; t4 =14K20 с;
t5 – зажим дерева в грузоформирующем устройстве; t5 = 3K8 с;
t6 – перемещение машины к очередному дереву или на следующую технологическую стоянку
t |
6 |
= |
R −r |
|
104V |
хл |
, с; |
(28) |
||||
v |
м |
k |
F |
R2Q |
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
га |
|
|
19
kF – коэффициент формы площади лесосеки обрабатываемой машиной с одной технологической остановки; для машины ЛП-17 kF = 0,47 ; для машины ЛП-49 kF = 0,43 .
Остальные величины определяются также как в формуле (24).
t7 – движение машины с пачкой полного объема с последней технологической стоянки на погрузочную площадку, определяется по формуле
t7 |
= |
lср |
|
V |
хл |
, с; |
(29) |
vp. x. |
|
|
|||||
|
|
|
Vn |
|
где v p. x . – скорости перемещения лесозаготовительной машины в рабочем (с
трелюемой пачкой) направлении, м/с (по технической характеристики машины [3, 5, 11, 13]).
Остальные величины определяются также как в формуле (26).
t8 – выгрузка пачки, выравнивание комлей (маневры на площадке для движения в обратном направлении), определяется как
t8 = |
(36K60)Vхл |
, с. |
(30) |
|
Vn |
||||
|
|
|
Время цикла валочно-трелевочных машин типа ЛП-17 и ЛП-49, работающих в режиме «валка-пакетирование» определяется по формуле
Tц = t2 + t3 + t4 + t6 , с. |
(31) |
Цикл обработки дерева харвестером состоит из отдельных рабочих приемов наведение срезающего устройства на дерево и его захват, срезание дерева, повал дерева, подтаскивание спиленного дерева к месту обработки у волока, очистка дерева от сучьев, раскряжевка хлыста на сортименты, переезд на следующую технологическую остановку.
Tö = t1 + t2 + t3 + t4 + t5 + t6 , с. |
(32) |
где t1 – наведение ЗСУ на дерево и его захват, с; t1 = 15K30 с;
t2 – спиливание дерева и возврат пильного аппарата в исходное положение, рассчитывается по формуле
20
t2 |
= |
πd 2 |
|
||
|
|
, с; |
(33) |
||
4Ï |
|
||||
|
|
֕ k֕ |
|
t3 – сталкивание дерева с пня и подтаскивание к месту обработки, с;
t3 = 5K10 с;
t4 – протаскивание дерева через сучкорезные ножи харвестерной головки, с; определяется
t4 |
= |
lõë |
, с, |
(34) |
|
||||
|
|
vï ð |
|
где lõë – длина хлыста, м (принимается по данным индивидуального задания);
vï ð |
– скорость протаскивания дерева через сучкорезные ножи, м/с. |
vï ð |
= 0,25K0,8 м/с (принимается по технической характеристике); |
t5 – раскряжевка хлыста на сортименты, с; рассчитывается по формуле
|
πd 2 n |
ð |
|
|
t5 = |
ñð |
, с, |
(35) |
|
|
|
|||
|
4Ï ÷ï k÷ï |
|
dcp – значение серединного диаметра дерева, м (принимается по данным
индивидуального задания);
nð – число резов при раскряжевке, шт.
nð |
= |
lõë − lâ |
, шт, |
(36) |
|
||||
|
|
lñ |
|
где lâ – длина вершины, м; lâ =1,5K2 м;
lñ – длина выпиливаемого сортимента, м (принимается по данным индивидуального задания).
t6 – перемещение машины с одной технологической стоянки на другую, с
|
|
|
α |
|
|
||
|
|
2Rcos |
2 |
|
|
||
t6 |
= |
|
|
|
, с, |
(37) |
|
vì |
nä |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
где α – угол, при котором перекрываются зоны действия манипулятора при работе машины с соседних технологических остановок, рад. В расчетах можно принять α = 2,094 рад (120 º).