Технология выполнения лесосечных работ

Исходные данные

1. Годовой объем производства -260 тыс. м3

2. Средний состав насаждений – 4Е3Л2Лп1Б

3.Средний объем хлыста - 0,76 м3

4. Средняя длина хлыста –25м

5. Средний запас леса на 1га-220 м3

6. Заготовка без сохранения подроста, процент площади годичной лесосеки- 25 %

7. Зимние условия работы с глубиной снежного покрова свыше 0,5 м. – ХІ-IV

8. Категория грунтов и их процентное соотношение:

а) I - 30%

б) II -70%

в) III- 0

9. Тип технологического процесса - ТП-2

10. Способ трелевки -деревья

11. Стоимость строительства и содержания 1 км уса С1= 39000 р./км

12. Стоимость строительства и содержания 1 км магистрального волока, С2= 4,2 тыс. р./км

13. Стоимость строительства и содержания 1 погрузочного пункта С3= 0,58 тыс. р./км

14. Стоимость машиносмены трелевочного трактора –0,32 тыс. р./км

15. Стоимость содержания уса в исправном состоянии -0,68 тыс. р./км

Оглавление

Введение

1. Основной раздел

1.1 Проверка территории лесосырьевой базы по крутизне склона

1.2 Выбор режима работы предприятия

1.3 Определение объема заготовок по сезонам года (лето-зима)

1.4 Расчет площади годичной лесосеки

1.5 Разработка технологического процесса лесосечных работ на базе трелевочного трактора с чокерным технологическим оборудованием

1.6 Разработка технологического процесса лесосечных работ машинным способом

1.7 Составление ведомости состава всех мастерских участков предприятия, потребности ГСМ и вспомогательных материалов

1.8 Расчет трудозатрат и численности рабочих на подготовительных работах

1.9 Расчет трудозатрат и численности рабочих на вспомогательных работах

1.10 Очистка лесосек от порубочных остатков и мероприятия по их утилизации

1.11 Определение списочного числа рабочих для выполнения лесосечных работ

1.12 Определение комплексной выработки на одного рабочего

1.13 Мероприятия по охране труда и охране природы

1.14 Описание технологического процесса

2. Основные технико-экономические показатели работы предприятия по лесосечным работам

Список используемой литературы

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Введение

Лесозаготовительная промышленность является одной из ведущих отраслей России. Лесозаготовками занимаются как крупные лесозаготовительные предприятия, так и небольшие по объему заготовок предприятия. Причем количество лесозаготовителей постоянно увеличивается в десятки, а то и в сотни раз.

Особенностью лесозаготовительного производства является его широкий пространственный размах. Лесные массивы расположены на обширной территории в горах, на болотах, по поймам рек.

Сортиментная и хлыстовая технологии лесозаготовки имеют ряд особенностей, связанных не только с экономическими факторами, но и социальными и экологическими. Применение той или иной технологии - это острый вопрос, который стоит сегодня перед лесной отраслью. Тем не менее, пока научные работники и независимые эксперты занимаются решением этого вопроса, предприятия продолжают заготавливать древесину. Некоторые из них пользуются проверенными методами, другие уже активно внедряют новые технологии.

Важное значение для организации лесозаготовок передовыми современными методами имеет выбор рационального, оптимального оборудования.

1. Основной раздел

1.1 Проверка территории лесосырьевой базы по крутизне склона

Крутизна склона определяется по выданным в задании схемам в процентах по формуле:

i =

где:

Нсеч - сечение горизонталей, м (Нсеч=50 м)

n- количество горизонталей на уклоне

L- длина склона с учетом масштаба, м

= =

=

=

Результаты расчетов сводятся в таблицу 1.1

Таблица 1.1.

Характеристика склонов

Крутизна склона, град	Соотношение по ЛСБ%	Способ рубки	Объем заготовки, тыс. м3	Система ЛЗМ
0…10О	60	сплошные	160	б/п+ТТ
11…16О	30	сплошные	100	ВПМ+ТМ+ССМ

1.2 Выбор режима работы предприятия

Дни работы предприятия:

Др=К-(В+П+Н),

где:

К - количество календарных дней

В - выходные дни

П – праздничные дни

Н - число нерабочих дней в году из-за климатических условий (Н=15...25)

Всего за год:

К=365

В=52

П=18

Н=20

Др=365-(52+18+20)=275дней

1.3 Определение объема заготовок по сезонам года (лето-зима)

Среднесуточный объем заготовок определяется по формуле:

=

где:

Qг - годовой объем заготовок (по заданию - 260000м3);

= =945 м3

Объем заготовок (суточный) в зимний период принимают на 15-20% больше среднесуточного:

= (1,15–1,20)·

== 1134м3

Общий объем заготовок в зимний период:

QЗ=*1134*140 = 158760 м3

Общий объем заготовок в летний период:

Qл=Qгод - Qз

Qл= 260000-158760= 101240 м3

Объем заготовок в зимний период:

- с применением бензопил:

QЗ *Кб/п =158760*0,4= 63504м3

- с применением машин:

= QЗ -158760-63504=95256 м3

Объем заготовок в летний период

- с применением бензопил:

= Qл *Кб/п=101240*0,4=40496 м3

- с применением машин:

= Qл -=101240-40496=60744 м3

Результаты расчетов сводятся в таблицу 1.2.

Таблица 1.2.

Объем заготовок

Сезон года	Всего за сезон	С применением бензопил	С применением машин
ЛЕТО	101240	40496	60744
ЗИМА	158760	63504	95256
ИТОГО	260000	104000	156000

1.4 Расчет площади годичной лесосеки

Площадь годичной лесосеки определяется по формуле:

Fгод=

где:

Qгод-годовой объём производства

qо- запас леса на гектаре, м3/га

Fгод==1181,8 га

1.5 Разработка технологического процесса лесосечных работ на базе трелевочного трактора с чокерным технологическим оборудованием

Все расчеты необходимо вести по наиболее загруженному сезону.

Выбор схемы расположения трелевочных волоков на лесосеке

Трелевочные волока на лесосеки располагаются так, чтобы обеспечить максимальное сокращение расстояния трелевки, наибольшее сохранение подроста. Выбираем схему с параллельным расположением волоков. Преимуществом такой схемы является простота разбивки делянки на пасеки, так как последние имеют прямоугольную форму и одинаковые размеры.

Рис.1. Параллельная схема расположения трелевочных волоков с одним погрузочным пунктом.

Выбор схемы разработки пасек

Так как трелевка хлыстов осуществляется вершинами вперед, и сохранение подроста до 25%, выбираем метод узких пасек.

Ширина пасеки в этом случае:

Где - средняя высота дерева ,м

Определение рейсовой нагрузки на трелевочный трактор (трелевка за вершины)

Трелевочный трактор ТТ-4

Вес трактора (Gт=13,6 т)

Мощность трактора (N=84,6 кВт)

Скорость движения трактора на 1 передаче (V=0,73 м/с)

Касательная сила тяги:

Fк =

Fк = Н

Нагрузка на трелёвочный трактор рассчитывается по формуле

где :

i -величина уклона трелевочного волока, i =210 %о (по расчетам)

Wт - удельное сопротивление движению трактора, Wт =1500 Н/т,

Wг - удельное сопротивление движению дерева, Wг = 4000 Н/т,

g - плотность трелюемой древесины, g= 0,83т/м3

Кр - коэффициент распределения массы пачки между коником трактора и волоком, Кр = 0,64.

Q==12.54м3

При трелевке хлыстов или деревьев рейсовая нагрузка может ограничиваться грузоподъемностью трелевочного трактора. В этом случае должно выполняться условие Q Qт/Кр

Qт/Кр=6,87/0,64 =10.73 т

Рейсовая нагрузка также может ограничиваться тяговым усилием лебедки трактора. Это ограничение выражается уравнением:

QFл/ (Wг10·i).

где:

Fл - максимальное тяговое усилие лебедки, Н

(Fл = 88290 кН, из технической характеристики)

Fл/ (Wг10·i)=88290/(4000+10*210)=14.47 т

Для перемещения пачки по волоку без буксования должно соблюдаться условие FсцFк

Fсц- сила тяги по сцеплению

Fсц= 1000(Gт+QKp) g

где: g- ускорение свободного падения

- коэффициент сцепления ходовой части трактора = 0,5(для зимы)

Fсц=1000(13,6+12.54*0,64*0,83)*0,5*9,81=99381 Н

За расчетную рейсовую нагрузку на трелевочный трактор принимаем Q=12,54 м3.

Определение оптимальных размеров площади, тяготеющей к погрузочному пункту

В курсовом проекте определяются оптимальные размеры делянки примыкающей к 1 погрузочному пункту. Расчет производится на компьютере.(Приложение Д ).

По правилам рубок ширина лесосеки при сплошных рубках должна быть ≤ 250 м, тогда принимаем

В=250м

Находим длину делянки

L=Sопт/Вопт=75600/250=302.4 м

Определение среднего расстояния трелевки.

Среднее расстояние трелевки определяется по формуле:

Lср =

где:

K1,K2-коэффициент зависящий от схемы разработки волоков=0,5 и 0,5 м, так как один погрузочный пункт и схема с параллельным расположением трелевочных волоков.

Ко - коэффициент удлинения волоков=1.2

Lср =м

Определение сменной производительности трелевочного трактора.

Сменная производительность трелевочного трактора определяется по формуле.

где:

Тсм – продолжительность рабочей смены, Тсм=7часов=25200с.

tп-з – подготовительно-заключительное время, tпз=3000сек

Ку – коэффициент использования рабочего времени, Ку – 0.8 (для зимы)

Q – рейсовая нагрузка трактора ( по расчетам Q=12.54м3)

tц – время цикла трелевки одной пачки (один рейс ),

tц = t1+t2+t3+t4;

где:

t1 - время порожнего хода трактора, с

t2 - время формирования пачки, с

t3 - время движения трактора с пачкой, с

t4 - время отцепки пачки и выравнивания комлей, с

t1=; t3=

Vxx и Vp – скорость движения трактора соответственно в порожнем и грузовом направлениях. Vхх = 0,95м/с; Vр= 0.63 м/с;

t2=60

t4=60

где:

а1, в1, с1 – постоянные коэффициенты,

для трактора ТТ-4 принимают: а1=5.0; в1=0.4; с1=1.6

t1== 319с

t2= 60= 1292,6с

t3==482,2c

t4= 60= 531.6с

tц=319+1292,6+482,2+531,6=2626 с

Псм== 85 м3

Выбор организационной формы бригады, определение потребного количества рабочих и основного оборудования

На лесосечных работах применяется бригадная форма организации труда. В настоящее время на лесозаготовках получили распространение укрупненные комплексные бригады. Укрупненной комплексной бригадой считается бригада, работающая на базе двух и более трелевочных тракторов.

Задание УКБ устанавливается, исходя из сменной нормы выработки на трактор, количества тракторов в бригаде и сменности работы.

В соответствии с принятой технологией и выбранной структурой суточное задание бригады рассчитывается по формуле.

Нбр=,

где:

- сменная производительность трелевочного трактора, м3

Ксм - коэффициент сменности. Ксм=1

Кп - коэффициент, учитывающий достигнутый уровень перевыполнения нормы выработки

Кп=1,05... 1,20

nтр - количество работающих тракторов в бригаде.

nтр =

nтр = =5.34; принимаем nтр =6 –УКБ-6 Нбр = 85*6*1*1,1=510 м3 за смену для УКБ-6,потребное количество рабочих по операциям:

Nбр =,

где:– нормы выработки на валке, обрезке сучьев ,трелевке. Для УКБ-6:

Nбр=

Таблица 1.3

Ведомость расчета потребного количества рабочих и основного оборудования для УКБ-4:

Операция	Суточное задание бригады,м3	Норма выработки, м3/чел-дн	Число рабочих		Марка механизма	потребное количество работающих механизмов
			По норме	фактически
1	2	3	4	5	6	7
Валка	510	218.5	4.67	4	Хускварна 395хр	4
Обрезка сучьев	510	56.5	9.02	9	Хускварна 262хр	9
Трелевка	510	85	12	12	ТТ-4	12

Принимаем Nбр=25

Определение расчетной и фактической нормы комплексной выработки

Нр = Нбр / nр

Нф = Нбр / nф

nр и nф – число рабочих в бригаде по норме и фактически

При правильно выбранном составе бригады процент выполнения норм выработки Р должен составлять 105–110%: Р = Нф / Нр·100%

Нр =м3/чел Нф =м3/чел

Р =%=103 %

После определения численного состава бригады составляем наряд-задание по существующей форме. Составленное наряд-задание приведено в приложении.

Определение количества бригад и мастерских участков, работающих на базе чокерных трелевочных тракторов.

Определение сменной производительности челюстного погрузчика – ЛТ-65Б

где:

Тсм=25200с

tпз – подготовительно-заключительное время (tпз=3000с)

Qп.с- рейсовая нагрузка подвижного состава (Qп.с =21,4 м3)(Автопоезд «МАЗ-5434+роспуск))

Ки=0,7

Кп=0,8

tц – время цикла (время, затрачиваемое на погрузку подвижного состава), с

tц=t1·nц+t2+t3

где nц- количество циклов погрузки одного автопоезда

t1 – время погрузки одной пачки, (t1=90…180)=140с

t2 – время подготовки подвижного состава к погрузке, (t2=120…240)=180с

t3 – время оправки и крепления пакета после погрузки, (t3=180…300)=240с

nц=

nц==5.34 принимаем nц = 5

tц=140·5+180+240=1120с

м3

потребное число погрузчиков:

mпогр =

где:

Qз – объем зимних заготовок (наиболее загруженного сезона),

Псм– сменная производительность погрузчика, м3

Др – дни рабочие

Ксм – коэфф. сменности

mпогр = =1,91 принимаем mпогр = 2

Количество основных рабочих на мастерском участке:

nм.у= nф*mпогр+nпогр

nпогр-число людей занятых на погрузке.

nм.у= 25*1+2=27

По проведенным расчетам составляется ведомость списочного количества основного оборудования на мастерском участке, использующем механизированный способ заготовки древесины.

Таблица 1.5

Ведомость списочного количества основного оборудования

Наименование оборудования	Объем производства, тыс. м3	Норма выработки на маш. - см, м3	Число рабочих дней	Сменность работы	Коэфф. резервирования	Списочное количество оборуд.
Хускварна 395хр	63,5	218	140	1	1.5	4
Хускварна 262хр		56.5		1	1.5	9
ТТ-4		85		1	1.3	6
ЛТ-65Б		237		1	1.3	2

Составление технологической карты

После определения состава мастерских участков составляется технологическая карта на разработку лесосек. Технологическая карта является основным документом мастера леса, на основании которого производится разработка лесосеки.

Заполненная технологическая карта приведена в приложении.

1.6 Разработка технологического процесса лесосечных работ машинным способом

Выбор машин по операциям и увязка их в систему.

Выбор машин для выполнения лесосечных работ производится на основании таксационной характеристики, рельефа и почвенно-грунтовых условий лесосырьевой базы. Исходя из вышеперечисленных условий, целесообразно использовать следующую систему машин:

Валка и пакетирование – ЛП-19Б-01

Трелевка – ЛП-18Г

Обрезка сучьев – ЛП - 33

Погрузка на автопоезда – ЛТ-65Б

Основные технические характеристики взяты из справочника «Машины и оборудование лесозаготовок».

Определение сменной производительности ВПМ «ЛП-19Б-01»

Псм =

где:

Тсм=25200

tпз=3000c

Ки=0,7 – коэффициент использования рабочего времени смены

Qn - объем пакета, формируемого с одной технологической стоянки, м3

tц - время цикла формирования пакета, с

Объем пакета можно вычислить по формуле:

Qn =

где:

R - максимальный вылет манипулятора, R=10м

r- минимальный вылет манипулятора, r =3,2 м

nу - коэффициент учитывающий условия работы машины(так как ВПМ осваивает ленту расположенную по обе стороны от нее, то nу =2).

qо - запас леса на га, q0=220 м3/га

Qn==2.9м3

tц =,

где:

tо - время валки и пакетирования одного дерева(принимается в зависимости от среднего объема хлыста). t0=48,8с.

qхл - средний объем хлыста, qхл =0.76м3

t1 - время на переезд с одной технологической стоянки на другую, с

t1 =

- скорость передвижения машины по лесосеке(принимается из технической характеристики). = 1,1 м/с

С0 –коэффициент, учитывающий возможность увеличения пути перехода и затрат времени на установку машины. С0 =(1,2…1,4); принимаем С0=1,3

t1 = = 8 с

tц==194.2 сек

Псм ==232 м3

Определение размеров машинной делянки тяготеющей к одному погрузочному пункту

Определим размер делянки через объем штабеля.

Vшт=Нхл·ашт·bшт·Кполн·m

где:

Нхл=25м – длина хлыста

ашт=1,5м – высота штабеля

bшт=30м – глубина штабеля

Кполн=0,3 – коэффициент полноты штабеля

m- коэффициент, показывающий степень пополняемости штабеля(m=2 т.к участок работает с параллельной отгрузкой).

Vщт=25*1,5*30*0,3*2=675м3

Sд==3,06 га

Для достижения максимальной эффективности работ, ВПМ в конце смены должна возвращаться на лесовозный ус, необходимо подобрать размеры глубины ленты на сменное задание ВПМ.

где Lсм- длина ленты лесного массива с которого машина выполняет сменное задание.

Псм- сменная производительность машины.

- ширина ленты разрабатываемая машиной

=2*R=2*10=20 м

=527м

где li- длина ленты

l2==263.5м

l4==131.75м

l6==87.8м

Для эффективного использования трелевочной машины необходимо разработать такую ленту, с которой трелевочная машина стрелюет целое количество пачек. Это выражается следующим выражением:

Длина ленты набора пачки равна: