Пояснительная записка включает в себя 54 страницы печатного текста и приложения. Пояснительная записка содержит в себе 16 таблиц и 2 рисунка. При выполнении курсового проекта использовалось 6 источников, а также лекции по курсу "Технология и оборудование лесосечных работ".

В приложениях представлены: наряд-задание и технологические карты для механизированного и машинного способа заготовки, схема одного мастерского участка с перечнем его оснащения, а также краткие технические характеристики машин, используемых в освоении лесосек.

В ходе разработки курсового проекта нами были рассмотрены два способа разработки лесосек: машинный и механизированный. По каждому способу приведены расчеты, которые полностью отражают все процессы, протекающие во время заготовки.

Нами также было определено необходимое количество машин и оборудования, а также и людей необходимых для проведения технологического процесса.

Графическая часть курсового проекта состоит из трех. На первом листе предоставлена схема лесосырьевой базы с ее краткими техническими характеристиками, на втором – технологическая карта для механизированного способа заготовки, на третьем – схемы бригадных делян для обоих способов, а также схема мастерского участка и погрузочного пункта.

Введение

В настоящее время для увеличения производительности труда, а вместе с тем уменьшения трудозатрат, в лесную промышленность внедряют современную технику и оборудование, при этом используя передовые формы организации труда. В данном курсовом проекте 70% лесозаготовок ведётся машинным способом. Эти машины были выбраны исходя из условий местности, типа технологического процесса, состава древостоя и некоторых других показателей. Механизированный способ заготовки, доля которого в предоставленном курсовом проекте составляет 30%, также играет большую роль. В связи с тем, что некоторые предприятия не могут позволить себе приобрести дорогостоящие машины, они вынуждены использовать этот способ. В дальнейшем развитии лесопромышленного производства предприятия перейдут полностью на машинный метод заготовки, так как уже многие из них на Дальнем Востоке закупают современную технику такую как: харвестеры, форвардеры, скиддеры, процессоры и многие другие. Вместе с тем развивается и совершенствуется технология лесосечных работ на базе Российской техники, поскольку многие предприятия используют ее для лесозаготовок. Так же совершенствуется и вспомогательная техника.

В связи с этими факторами огромная роль отводится теоретическому обоснованию технологических процессов лесосечных работ на данном предприятии.

1 Проверка территории лесосырьевой базы по крутизне склонов

В данном пункте необходимо проверить лесосырьевые базы по крутизне склонов, дать анализ рельефа местности, сделать выводы о возможном использовании систем лесозаготовительных машин с учетом таксационной характеристики древостоев. В зависимости от процентного распределения площади лесосырьевой базы по склонам указать соотношение объемов заготовки с предлагаемыми системами машин.

Крутизна склона определяется по формуле:

Где Нсеч – сечение горизонталей, Нсеч = 35м; n – количество горизонталей на уклоне; L – длина склона с учетом масштаба, м. Перевод крутизны склонов из тысячных в градусы приведены в табл. 3.1. /1/

(8)

При выделении лесосырьевой базы в эксплуатацию необходимо помнить, что основным способом рубок в равнинных лесах, а также в горных лесах на склонах крутизной до 20° является сплошнолесосечный. В разновозрастных насаждениях, произрастающих на склонах 21…30°, проводятся постепенные и выборочные рубки. Рубки на склонах более 30° запрещены. Результаты расчетов сводим в таблицу.

Таблица 1.1 Характеристика склонов

Крутизна склонов	Способ рубки	Соотношение по ЛСБ, %	Объем заготовки, тыс. м3	Система ЛЗМ
0…10°	СП	100	200	Машинный
11…16°	СР	30	54	Машинный

2 Выбор режима работы предприятия

Принятый режим работы предприятия на лесосечных работах значительно влияет на совокупность показателей, характеризующих сроки и объемы заготовки древесины и отгрузки ее с погрузочных пунктов.

Продолжительность рабочей смены принимаем равной семи часам, а продолжительность рабочей недели – 5 дней.

Число рабочих дней определяется по соотношению:

где Др – число рабочих дней в году; К – число календарных дней в году; В – число выходных дней в году; П – число праздничных дней в году; Н – число нерабочих дней в году из-за климатических условий, Н = 15 ÷ 25.

Режим работы на лесосечных работах следующий:

- валка деревьев, очистка от сучьев и трелевка производится в одну или две смены в зависимости от сезона и технического состояния ЛЗМ;

- погрузка на лесовозный состав производится в две-три смены.

3 Определение объемов заготовок по сезонам

Среднесуточный объем заготовок:

где Qгод – годовой объем производства, м3.

Среднесуточный объем заготовок принимается на 15…20% больше среднесуточного:

Общий объем заготовок в зимний период:

, принимаем 148.

где - число расчетных рабочих дней в зимний период.

Объем заготовок в летний период:

Объем заготовок в зимний период:

- с применением бензопил:

;

- с применением машин:

;

Объем заготовок в летний период:

- с применением бензопил:

;

- с применением машин:

;

где , - коэффициенты, учитывающие долю механизированного способа валки по сезонам. Результаты расчетов сводим в таблицу.

Таблица 3.1Объем заготовок

Сезон года	Всего за сезон, тыс. м3	С применением бензопил, тыс. м3	С применением машинной валки, тыс. м3
лето	148	59,2	88,8
зима	52	20,8	31,2
Итого	200	80	120

Площадь годичной лесосеки:

где Qгод - годовой объем производства, м3; q0 - средний запас леса, м3/га.

4 Разработка технологического процесса лесосечных работ механизированным способом

Выбор схема расположения трелевочных волоков на лесосеке

Трелевочные волоки располагаются на лесосеке так, чтобы обеспечить максимальное сокращение расстояния трелевки, наибольшее сохранение подроста. На выбор схемы расположения волоков влияют рельеф местности, почвенно-грунтовые условия, характер лесонасаждений, тип работающих на лесосеке трелевочных механизмов.

Исходя из заданных условий, выбираем радиальную схему расположения волоков. Данная схема позволяет значительно сократить расстояние трелевки.

Рисунок 1 Радиальная схема размещения трелевочных волоков

Выбор схемы разработки пасек

При механизированном способе разработки лесосеки, когда вывозятся сортименты, используется система бензопила и форвардер.

При использовании данной системы машин операции валка, обрезка сучьев и раскряжевка выполняются бензопилой непосредственно у пня. Окучивание сортиментов производится вручную вдоль волока с использованием специальных приспособлений. Сбор сортиментов и транспортировка производится форвардером.

При сплошных рубках главного пользования ширина пасеки принимается 15 – 20м и условно делится на 5 лент.

Рисунок 2 Схема разработки пасеки

Посередине пасеки располагается волок шириной 5-6м, по обеим сторонам от волока – ленты шириной 3м для складирования заготовленных сортиментов, а по бокам пасек – ленты, свободные от сортиментов. Разработка пасек ведется с подкладочным хлыстом по следующей технологии. Сначала перпендикулярно основному направлению валки производится валка тонкомерного подкладного дерева с таким расчетом, чтобы оно располагалось на расстоянии 5 – 10м спереди от очередной группы деревьев, подлежащих валке, и было приподнято на 50-70см над поверхностью земли. Для этого подкладочное дерево валится на ранее заготовленные сортименты или на микровозвышения, после чего с него обрезаются сучья. Затем на него поочередно валятся деревья из намеченной группы, с которых также обрезаются сучья. Все сучья остаются на месте обрезки или складируются на волоке. Раскряжевка хлыста производится сразу после обрезки сучьев или после перекатывания хлыста на ленту окучивания сортиментов. Таким образом, посередине пасеки образуется вал сучьев, который значительно улучшает проходимость форвардера и предотвращает нарезание колеи.

Форвардер проезжает по волоку, уплотняет сучья и образует хорошо укрепленный волок. После транспортировки заготовленных сортиментов пасека остается чистой, но требующей доочистки.

Определение оптимальных размеров площади, тяготеющей к погрузочному пункту

Оптимальные размеры бригадной делянки рассчитываются на ЭВМ.

После расчета на ЭВМ выполняется расчет длины и ширины делянки в соответствии с «Правилами рубок главного пользования в лесах ДВ».

Оптимальная площадь:

км2,

Оптимальная ширина принимается равной 500м, так как уклон местности до 20°.

Оптимальная длина:

км.

В соответствии с полученными размерами деляны и принятой схемы расположения трелевочных волоков, определяем среднее расстояние трелевки.

где - ширина делянки, м; - длина делянки, м; - коэффициент развития трелевочных волоков при обходе препятствий (); и - коэффициенты, зависящие от схема расположения трелевочных волоков и погрузочных пунктов на делянке, для радиальной схемы и .

м.

Определение сменной производительности форвардера

В состав работ при трелевке сортиментов форвардером входят: подготовка машины к работе, получение задания, переезд трактора к месту набора пачки, маневровые работы на пасеке, сбор и укладка сортиментов в приемное устройство, переезд с одной технологической стоянки на другую, транспортировка сортиментов на лесопогрузочный пункт, выгрузка и штабелевка сортиментов, ежемесячное технологическое обслуживание трактора, сдача и приемка работы.

Сменная производительность форвардера определяется по формуле:

где - продолжительность рабочей смены, с; - подготовительно – заключительное время, с; - коэффициент использования рабочего времени, ; - коэффициент использования расчетного объема трелюемой пачки, ; - объем пакета сортиментов, формируемых в приемное устройстве форвардера, м3 ; - время цикла формирования пачки сортиментов.

где и – время движения форвардера в порожнем и грузовом направлениях; - время, затрачиваемое на формирование пачки сортиментов в приемное устройство форвардера; - время разгрузки платформы форвардера на верхнем складе.

где и - средние скорости движения форвардера в порожнем и грузовом направлениях; - среднее расстояние трелевки.

с,

с.

где – время, затрачиваемое на захват и укладку сортиментов на платформу форвардера за один рабочий цикл манипулятора, с; - коэффициент, учитывающий возможность захвата и укладки манипулятором более одного сортимента за рабочий цикл манипулятора, ; - средний объем сортимента, ; - объем пачки сортиментов, сформированной форвардером с одной технологической стоянки; - время переезда машины с одной технологической стоянки на другую, с; - коэффициент, учитывающий затраты времени на оправку сортиментов в штабеле или на подвижном составе, .

с,

с.

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 (УКБ). УКБ считается бригада, работающая на базе двух и более трелевочных тракторов. При односменном режиме работы резервный трактор за бригадой не закрепляется, в этом случае один резервный трактор на четыре бригады. При двусменном режиме работы резервный трактор передается бригаде и тракторист этого трактора является членом бригады.

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

В соответствии с принятой технологией и выбранной структурой суточное задание бригады рассчитывается:

где – производительность форвардера; - количество работающих форвардеров; - коэффициент сменности; - коэффициент, учитывающий достигнутый уровень перевыполнения норм выработки на данном предприятии, .

Принимаем .

Производительность одного моториста (валка + обрезка сучьев + раскряжевка) равна 25 м3.

Принимаем количество бригад 2 УКБ-2, то есть в бригаде работает два форвардера.

м3.

Расчет производительности погрузчика-штабелера с клещевым захватом (ЛТ-72А).

В состав работ при погрузке сортиментов на подвижной состав лесовозных дорог погрузчиками – штабелерами типа ЛТ – 72А входят: подготовка погрузчика и подвижного состава к погрузке, захват сортимента, его подъем перемещение в сторону подвижного состава и укладка сортимента на его платформу, ежемесячное техническое обслуживание погрузчика, сдача и приемка работы.

Сменная производительность погрузчика определяется:

где - продолжительность рабочей смены, с; - подготовительно – заключительное время, с; - коэффициент использования рабочего времени, ; - коэффициент использования расчетного объема трелюемой пачки, ; - рейсовая нагрузка подвижного состава, м3; - время цикла.

где - время, затрачиваемое на захват сортимента из штабеля и укладку его на подвижной состав за рабочий цикл манипулятора; - коэффициент, учитывающий затраты времени на оправку сортиментов в платформе подвижного состава (); - время, затрачиваемое на подготовку подвижного состава к погрузке, с; .

Время одного рабочего цикла манипулятора:

где – время на захват сортимента; - время на поворот манипулятора вместе с сортиментом; - время укладки сортимента на подвижной состав (с).

Время, затрачиваемое на поворот манипулятора:

где – средний угол поворота манипулятора при переносе сортимента из штабеля на подвижной состав, рад; - угловая скорость поворота манипулятора, рад/с.

с.

м3.

Таблица 4.1 Ведомость расчета потребного количества рабочих и основного оборудования

Операция	Суточное задание бригады, м3	Норма выработки, м3/чел.-дн	Число рабочих		Марка механизма	Потребное количество работающих механизмов
			По норме	Фактически принято
В+О+Р	191	25	15,28	16	Хускварна 262	8
Трелевка		87	2,19	2	Timberjack 1410D	2

При заполнении таблицы для УКБ нормы выработки берутся из справочной литературы /5/, а для операции трелевка и погрузка принимаются как суточное задание бригады.

Число работающих по норме определяется путем деления суточного задания бригады на соответствующую норму выработки по операциям и может быть дробным. Фактическое число рабочих в бригаде должно быть целым, но меньше нормативного.

После составления таблицы определяются расчетная и фактическая нормы комплексных выработок:

где и - число работающих по норме и фактически принятое.

При правильно принятом составе бригады процент выполнения норм выработки должен составить 105…120%.

После определения численного состава бригады необходимо составить наряд-задание.

Определение количества бригад и мастерских участков, работающих на базе форвардеров.

Потребное количество бригад для выполнения годового задания в летний и зимний сезоны:

Принимаем количество бригад равное 2.

Зная число УКБ и количество форвардеров, закрепленных за комплексной бригадой, определяем количество мастерских участков:

где – количество трелевочных механизмов, закрепленных за комплексной бригадой; - количество трелевочных механизмов, рекомендованных для закрепления за одним мастерским участком, .

По произведенным расчетам составляется ведомость списочного количества основного оборудования на мастерских участках, использующих механизированный способ заготовки древесины.

Таблица 4.2 Ведомость списочного количества основного оборудования

Оборудование по операциям	Объем производства, тыс. м3	Нормы вы- работки на машино-смену, м3	Число рабочих дней в году	Сменность работы	Коэффициент резервирования	Списочное количество основного оборудования
Хускварна 262	148	22	238	1	1,5	8
Timberjack 1010D		99			1	2
ЛТ-72А		83			1,5	2

Составление технологической карты разработки лесосек.

После определения состава мастерских участков составляется технологическая карта на разработку лесосек. Технологическая карта является основным документом мастера леса, на основании которого производится разработка лесосеки. Технологическая карта должна содержать: таксационную характеристику лесосеки, схему ее освоения с указанием способа разработки пасек и изображением пасек, волоков, погрузочных пунктов, зон безопасности, усов лесовозных дорог, технологические указания по разработке лесосеки.

5 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.

Валка, обрезка сучьев, раскряжевка – Timberjack 1270D

Трелевка – Timberjack 1010D

Погрузка – ЛТ – 72А

Определение производительности харвестера

В состав работ при заготовке сортиментов харвестерами непосредственно на пасечных лентах входят: получение задания, подготовка машины к работе, спиливание деревьев, очистка деревьев от сучьев, раскряжевка хлыстов на сортименты, переезды харвестера с одной рабочей позиции на другую, развороты при переезде с ленты на ленту, переезды на лесосеке от делянки к делянке, ежемесячное техническое обслуживание машины, сдача и приемка работы.

Сменная производительность харвестера определяется по формуле:

где - продолжительность рабочей смены, с; - подготовительно – заключительное время, с; - коэффициент использования рабочего времени, ; qx – средний объем хлыста в насаждении; - время цикла (время обработки одного дерева).

где t1 – время, затрачиваемое на наводку харвестерной головки на дерево, захват, спиливание и сталкивание дерева, t1 = 20,8с; t2 – время, затрачиваемое на подтаскивание дерева в зону обработки, t2 = 5…8с; t3 – время на обрезку сучьев и раскряжевку хлыстов:

где Нх – средняя длина хлыста; Vпр – скорость протаскивания дерева через харвестерную головку, Vпр = 3…5м/с; tр – время, затрачиваемое на один пропил, tр = 2…4с; nр – количество пропилов на один хлыст, nр = 8.

Время переезда машины с одной технологической стоянки на другую в расчете на одно дерево.

где Rx и rx – соответственно максимальный и минимальный вылеты манипулятора, Rx = 10м, rx = 2м; Vп – скорость перемещения харвестера по волоку, Vп = 0,6…1,2м/с; KF – коэффициент площади, осваиваемой с одной технологической стоянки:

м3

Определение размеров делянки

Поскольку размеры лесосек определены условиями технологической карты (исходя из размеров выдела), на практике зачастую необходимо устанавливать размеры делянки, исходя из условий рационального использования ЛЗМ.

Страницы: 1, 2, 3