3. Выбор и техннико-экономическое обоснование эффективной системы машин для основного потока нижнего склада

3.1. Формирование вариантов систем машин и критерии выбора наиболее эффективной системы

Выбор системы машин для основного потока нижнего склада необходимо производить с учётом способа вывозки леса, годового объёма производства, таксационной характеристики лесонасаждений, способа отгрузки готовой продукции, ориентируясь на серийно выпускаемые или подготовленные к серийному производству машины и механизмы.

Разработанные и рекомендуемые к использованию на основных потоках лесных складов системы машин 1НС, 2НС, 3НС, и 4НС охватывает фактически все существующие разновидности нижних складов лесозаготовительных предприятий. В частности для нашего проекта наиболее близка система машин 1НС.

Исходя из условий, указанных в задании на проектировании, можно указать какие машины и оборудование могут быть применены. На выгрузке, создании запаса и подачи сортиментов к сортировочным установкам могут быть использованы краны ККЛ-32, ЛТ-62 с электрогидравлическим поворотным грейфером ЛТ-185, так же колесный погрузчик ЛТ-142.

На сортировке круглых лесоматериалов будут установлены продольные автоматизированные лесотранспортёр ЛТ-44, ЛТ-86Б или же лесотранспортёр Б-22У-1 со сброской в накопитель с применением бревносбрасывателя ТС-78.

На раскряжевке установленны полуавтоматические линии ЛО-15А с двухстреловым манипулятором ЛО-13С , так же раскряжевочная установка ЛО-113.

Штабелёвка и отгрузка готовой продукции будет выполнена консольно-козловым краном ККЛ-16 (с грейфером ЛТ-153) , башенным краном КБ-572А (с грейфером ЛТ-153), лесопогрузчиком ЛТ-142 (12,5т).

Таблица 3.1.1 – Варианты систем машин для основного потока

Операции технологического процесса	Варианты
	1	2	3
Выгрузка, создание запасов, подача хлыстов на сортировочный лесотранспортёр	ЛТ-62 +ЛТ-185	ККЛ-32 +ЛТ-185	ЛТ-142(25т)
Раскряжевка хлыстов на сортименты	ЛО-15А	ЛО-113	ЛО-15А
Сортировка круглых лесоматериалов	Б-22У-1+ТС-78	ЛТ-44+ТС-78	ЛТ-86-Б
Штабелевка и отгрузка готовой продукции	ЛТ-142(12,5т)	КБ-572А+ ЛТ-153	ККЛ-16 + ЛТ-153

Выбор наиболее эффективного варианта целесообразно производить по следующим технико-экономическим показателям:

производительность труда (П, м³/ч-день);

удельные капиталовложения (Куд, руб/м³);

удельные эксплуатационные затраты (Эуд, руб/м³);

3.2. Расчет потребности в машинах и оборудовании по вариантам

Для расчета основных технико-экономических показателей необходимо определить потребность в машинах по видам выполняемых работ. Эта потребность зависит от годового объема производства, числа рабочих дней в году, производительности и сменности работы машин и оборудования и некоторых других факторов.

Потребность в машинах и оборудовании по каждой операции для выполнения годового объема работ определяем по формуле

(3.2.1)

где, - годовой объем производства, м³ ; -сменная производительность машины, м³; Т – время работы одной списочной машины в год, маш.-смен:

(3.2.2)

где - число рабочих дней в году на основном потоке;- число смен работы в сутки;- коэффициент технической готовности, для кранов на выгрузке и сортировке.- коэффициент, учитывающий резервные машины, для машин и оборудования основного потока1;

- коэффициент неравномерности работы предприятия по выпуску продукции, учитывающий допускаемые планом колебания месячных объёмов раскряжёвки, =1,10-1,25;

Определим количество смен работ на основном потоке при выгрузке древесины, для кранов и сортировочных лесотранспортёров.

маш.-смен

Определим количество смен работ на основном потоке , для раскряжёвочных установок.

маш.-смен

Определим количество смен работ на основном потоке при выгрузке, для колёсных лесопогрузчиков.

маш.-смен

Определим количество смен работ на штабелёвке и отгрузке готовой продукции для кранов

маш.-смен

Определим количество смен работ на штабелёвке и отгрузке готовой продукции для колёсных лесопогрузчиков

маш.-смен

Определим производительность для кранов и колесных погрузчиков на выгрузке, создании запасов, подачи хлыстов на сортировочный лесотранспортёр.

Сменная производительность козловых, консольно –козловых кранов на выгрузке древесины определяется по формуле:

(3.2.3)

где - продолжительность смены,с;- время на выполнение подготовительно-заключительных операций , с;- коэффициент использования рабочего времени смены,- коэффициент совмещения операций,- средний объемпачки выгружаемой древесины, м³ ; - средняя высота подъема и опускания груза, м;и- средние расстояния перемещения грузовой тележки и крана, м;,и- скорости подъема и опускания груза, перемещения грузовой тележки и перемещения крана, м/с;- время на захват груза, с ;- время на отцепку груза, с. При работе с грейфером (t₁+t₂) принимаем 150с

Козловой кран ЛТ-62

м³/см

Консольно-козловой кран ККЛ-32

м³/см

Сменная производительность колесного лесопогрузчика как на выгрузке лесовозных автопоездов так и на штабелевке определяется по формуле:

(3.2.4)

Где - время, затрачиваемое лесопогрузчиком на разгрузку автопоезда и укладку пачки в штабель или на взятие пачки из штабеля и укладку пачки в штабель или на взятие пачки из штабеля и укладку ее на автопоезд, с;- ширина штабеля, м ;- ширина площади перед штабелями, м;- средняя скорость лесопогрузчика с грузом, м/с;- средняя скорость лесопогрузчика без груза, м/с;

Колесный лесопогрузчик ЛТ-142 (25т)

м³/см

Определим производительность для кранов и колесных погрузчиков на штабелевке и отгрузке готовой продукции:

Колесный лесопогрузчик ЛТ-142 (12,5т)

м³/см

Сменная производительность башенного крана на штабелевке определяется по формуле:

(3.2.5)

Где – коэффициент использования рабочего времени смены;

k – коэффициент совмещения операций (совмещение во времени передвижения грузовой тележки с передвижением крана и др.);

V_п – средний объем штабелюемой пачки древесины, м³;

h – высота подъема и опускания пачки, м;

–скорость подъема и опускания пачки, м/с;

–среднее расстояние перемещения тележки крана, м;

–скорость передвижения тележки крана, м/с;

–длина фронта штабелей, м;

–длина части сортировочного транспортера, вдоль которой расположены лесонакопители, м;

–скорость передвижения крана, м/с;

–время на захват груза, с;

–время на отцепку груза, с.

–угловая скорость поворота стрелы, рад/с.

Башенный крана КБ-572 А

Сменная производительность консольно-козлового крана на штабелевке определяется по формуле:

(3.2.6)

Консольно-козловой кран ККЛ-16

Сменную производительность на 7-ми часовую смену при раскряжевке хлыстов установками берем с [1] таблица 1, приложение 2 для среднего объема хлыста 0,24м³

Раскряжевочная установка ЛО-15А

м³/см

Раскряжевочная установка ЛО-113

м³/см

Сменную производительность для сортировочных лесотранспортеров определим по следующей формуле:

где – коэффициент использования рабочего времени;

–коэффициент загрузки лесотранспортера;

–скорость лесотранспортера, м/с;

V_бр – объем одного бревна, м³;

–средняя длина бревна, м.

Для Б-22У-1:

Для ЛТ-44:

Для ЛТ-86Б:

Определим потребность в машинах и оборудовании по каждой операции для выполнения годового объема работ:

На выгрузке, создании запасов, подачи хлыстов на сортировочный лесотранспортёр

Для ЛТ-62 ( принимаем 1)

Для ККЛ-32 ( принимаем 1)

Для ЛТ-142 ( принимаем 1)

На раскряжевке хлыстов на сортименты

Для ЛО-15А ( принимаем 2)

Для ЛО-113 ( принимаем 2)

На сортировке круглых лесоматериалов

Для Б-22У-1 (принимаем 2)

Для ЛТ-44 ( принимаем 1)

Принимаем 1 сортировочный транспортёр с учётом того что он будет работать с перегрузкой но он будет дополнительно работать в день на 1,33 ч больше смены.

Для ЛТ-86Б ( принимаем 1)

Принимаем 1 сортировочный транспортёр с учётом того что он будет работать с перегрузкой но он будет дополнительно работать в день на 0,35 ч больше смены.

На штабелевке и отгрузке готовой продукции

Для ЛТ-142 ( принимаем 2)

_{С учётом, того что данный лесопогрузчик работает} на двух операциях то

Для КБ-572А ( принимаем 1)

_{С учётом, того что данный кран работает на двух операциях то}

Принимаем 1 кран с учётом того что он будут работать с перегрузкой но он будет дополнительно работать в день на 0,35 ч больше смены.

Для ККЛ-16 ( принимаем 1)

_{С учётом,} того что данный кран работает на двух операциях то принимаем

Таблица 3.2.1 - Потребность в машинах и оборудовании

Операции технологического процесса	I вариант		II вариант		III вариант
	Марка	Кол-во	Марка	Кол-во	Марка	Кол-во
Выгрузка, создание запасов, подача хлыстов на сортировочный лесотранспортёр	ЛТ-62 + ЛТ-185	1	ККЛ-32 + ЛТ-185	1	ЛТ-142	1
Раскряжевка хлыстов на сортименты	ЛО-15А	2	ЛО-15A	2	ЛO 113	2
Сортировка круглых лесоматериалов	Б-22У-1+ ТС-78	2	ЛТ-44+ТС-78	1	ЛТ-86-Б	1
Штабелевка и отгрузка готовой продукции	ЛТ-142	2	КБ-572А+ ЛТ-153	1	ККЛ-16 + ЛТ-153	1