Лесоэксплуатация

содержание

  1 ЛЕСОСЕЧНЫЕ РАБОТЫ ……..……………………………………………….……

  1.1. Состав лесосечных  работ ………………………………………………………...

  1.2 Выбор режима работ………………………………………………………………

  1.3 Составление календарного  плана работ………………………………………….

  1.4 Определение объемов  заготовки и погрузки древесины……………………….

  1.5 Выбор системы машин……………………………………………………………

  1.6 Обоснование параметров  лесосеки и ее элементов……………………………..

  1.6.1 Определение размеров  бригадной делянки……………………………………

  1.6.2 Выбор схемы размещения трелевочных волоков…………………………….

  1.6.3  Определение среднего расстояния трелевки…………………………………

  1.6.4Определение количества лесопогрузочных пунктов…………………………

  1.7 Разработка технологических схем………………………………………………

  1.7.1 Выбор и обоснование технологической схемы разработки зоны безопасности……………………………………………………………………………

  1.7.2 Выбор схемы разработки трелевочных волоков……………………………..

  1.7.3 Выбор технологической схемы разработки лесосек при валке…………….

  1.7.4 Разработка технологической  схемы лесопогрузочного пункта……………..

  1.8 Определение норм  выработки и норм времени на  выполнение основных        работ……………………………………………………………………………………

  1.9 Определение потребного количества малых комплексных бригад на основных работах ...……………………………………………………………………………….

  1.10 Формирование комплексных бригад и функциональных звеньев…………..

  1.11 Формирование мастерских участков……………………………………………

  1.12 Расчет трудозатрат и численности рабочих на подготовительных работах…

  1.13 Расчет трудозатрат и численности рабочих на вспомогательных работах…..

  1.14 Расчет списочного числа машин и оборудования на основных работах …….

  1.15 Расчет списочного количества рабочих…………………………………………

  1.16 Расчет комплексной выработки на одного списочного рабочего…………….

  1.17 Расчет годовой выработки на одну списочную машину………………………

  1.18 Разработка технологической карты…………………………………….............

  1.19.Описание технологических процессов лесосечных работ……………………

  СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ЛЕСОСЕЧНЫЕ РАБОТЫ

 

1.1 Состав лесосечных работ

 

Лесосечные работы являются первой фазой технологического процесса лесозаготовок. Состав и последовательность выполнения операций лесосечных работ  зависит от типа технологического процесса предприятия. Полный цикл включает в себя: подготовительные, основные, вспомогательные и заключительные работы. 

Подготовительные работы выполняют с целью создания условий  для безопасного и эффективного выполнения основных работ. К подготовительным работам на лесосеке относят: лесосырьевую и технологическую подготовку лесосек, подготовку территории лесосек к  рубке, подготовку лесопогрузочных  пунктов, обустройство производственных участков, выбор трасс и строительство  усов лесовозных дорог, монтаж оборудования.

Основные работы связаны  с получением основной продукции, в  данном случае в виде сортиментов. К  основным технологическим операциям  при заготовке сортиментов относятся: валка деревьев, обрезка сучьев и  раскряжевка, к основным переместительным операциям – трелевка и погрузка.

Вспомогательные работы направлены на обеспечение бесперебойной работы машин и оборудования на лесосечных работах. В состав вспомогательных  работ входят: техническое обслуживание, текущий ремонт машин и механизмов, оборудования и энергоустановок, материально-техническое  снабжение мастерских участков, уход за трелевочными волоками, содержание и ремонт лесовозных дорог, охрана механизмов и другие работы, задачей которых  является обслуживание производства.

В состав лесосечных работ  входит также очистка лесосек  от сучьев, вершин, валежника с целью  создания условий для лучшего  лесовозобновления и обеспечения пожарной безопасности. Очистка лесосек проводится после их освоения в сроки, предусмотренные правилами рубок.

 

1.2 Выбор режима работ

 

Режим работы определяется исходя из числа дней работы в году, продолжительности  смены, сменности, продолжительности  летнего и зимнего периода  и продолжительности распутицы.

При выборе режима работы предприятия  принимаем шестидневную  рабочую  неделю  с работой в две смены, продолжительностью по 7 часов. Число  рабочих дней в году принимаем  равным 280 дням.

Год делится на два сезона: зимний и летний. Для лесозаготовительного предприятия зимний сезон работ  начинается с 15 ноября и заканчивается 15 апреля, что составляет 116 рабочих  дней; летний сезон работ начинается с 15 апреля по 15 ноября и равен 164 дням.

При проектировании вывозки  леса необходимо учитывать перерывы в работе лесовозных дорог в период распутицы (весной и осенью). Принимаем  продолжительность распутицы 10 дней: с 5 ноября по 15 ноября осенью и  с 16 апреля по 25 апреля весной. В период распутиц заготовка и вывозка леса  не производится.[2]

Сведения по режиму работы заносим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 - Режим лесосечных работ.

Показатели

Вид работ

валка

трелевка

обрезка сучьев

погрузка хлыстов

Годовой объем производства, тыс. м3

100

100

100

100

Количество рабочих дней за год

280

280

280

260

Количество смен за сутки

2

2

2

2

Количество часов работы в смену

7

7

7

7

Суточный объем работ, м3:

                                    зима

                                    лето

 

431

305

 

431

305

 

431

305

 

431

305


 

 

 

 

 

1.3 Составление календарного плана  работ

 

Информация по заготовке древесины  и погрузке ее на лесовозный транспорт  на лесосеке, сведения по количеству рабочих  дней и объему заготовки древесины  за каждый месяц, квартал, сезон и  год приведены в календарном  плане, представленном в таблице 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Определение объемов  заготовки и погрузки древесины

 

Интенсивность заготовки  и вывозки древесины в зимний сезон выше, чем в летний в связи  с лучшими условиями работы и  меньшей себестоимостью заготовки  и вывозки.

Объем заготовки за зимний сезон QЗ.З, тыс. м3, вычисляют по формуле

QЗ.З =g×QГ ,                                                                                                     (1)

где g - доля заготовки за зимний сезон;

 QГ – годовой объем заготовки, тыс. м3

QЗ.З = 0,5×100 = 50 тыс. м3.

Объем заготовки  за летний сезон QЗ.Л, тыс. м3, вычисляют по формуле

          QЗ.Л = QГ -g×QГ                                                                                             (2)

QЗ.Л = 100-50 = 50 тыс. м3.

         Суточный объем заготовки древесины за зимний и летний сезоны рассчитываются по формуле

           ;                                                                                                       (3)

           ,                                                                                                       (4)

где Тзз, Тзл – соответственно расчетное число рабочих дней в зимний и летний периоды на заготовки;

Qзз, Qзл – соответственно объем заготовки древесины в зимний и летний период, куб.м.

 м³

 м³

Параметры , используются для расчета объема заготовки за каждый месяц и в целом за зимний и летний сезоны и заполнения календарного плана.

Суточный объем погрузки за зимний сезон  м³ вычисляется по формуле

,                                                                                        (5)

 Где п- продолжительность осенней распутицы, дней;

- расчетное число дней погрузки  за зимний сезон.

Суточный объем погрузки за зимний сезон составит

 

= 457 м³

Суточный объем погрузки за летний сезон  м³ вычисляется по формуле

,                                                                                       (6)

Где п- продолжительность осенней распутицы, дней;

- расчетное число дней погрузки  за летний сезон.

 м³                                                        

Суточные и сменные  объемы работ по основным видам лесосечных работ приведены в таблице1.3

 

 Таблица 1.3 – Суточные и сменные объемы работ

Вид работ

Марка машины

Количество смен работы  в сутки

Суточный объем работ, м3

Сменный объем работ, м3

зимний  сезон

летний сезон

зимний сезон

летний сезон

Валка, обрезка сучьев,

раскряжевка

Ponsse Beaver  (харвестер)

2

431

305

215

152

Трелевка

Ponsse Gazelle       (форвардер)

2

431

305

431

305

Погрузка сортиментов

Камаз 53228

2

457

286

228

143


 

 

 

 

 

 

 

1.5 Выбор системы машин

 

Технические характеристики машин системы

Харвестер PONSSE Beaver может выполнять различные задачи лесозаготовки от прореживания плотного древостоя до сплошной рубки. Высочайшая гидравлическая мощность и самый прочный в своем классе манипулятор в сочетании с устойчивостью, обеспечиваемой низкой жесткой рамой, образуют полностью укомплектованный агрегат, которой выделяется даже на фоне других, более массивных машин.

Конструкция шасси, выполненная  на основе очень короткой колесной базы и свободно движущейся портальной оси, позволяет харвестеру Beaver чрезвычайно маневренно передвигаться по поверхностям любой сложности, что делает эту машину незаменимым помощником при первом прореживании. Удельное давление харвестера на грунт распределяется равномерно, а его прочный телескопический манипулятор, позволяет наносить минимальные повреждения оставшемуся древостою. Технология, по которой создавался Beaver, основана на простых, но эффективных решениях, многие из которых были позаимствованы у более крупного харвестера следующего класса — Ergo.

 

 

 

Рисунок 1 – Харвестер Ponsse Beaver

 

 

 

Таблица 4 - Техническая характеристика колесного харвестера Ponsse Breaver

1

Модель

Ponsse

2

Масса, кг

13900

3

Минимальная ширина, мм

2600

4

Двигатель

Mercedes-Benz MBOM904LA

5

Мощность, кВт

130

6

Максимальная скорость, км/ч

25

7

Манипулятор

Ponsse HN 125

8

Максимальный вылет стрелы, м

10

9

Харвестерная головка

Ponsse H53


 

Созданный по той же технологии, что и его «старший брат» Wisent, форвардер PONSSE Gazelle является наиболее передовой машиной среднего размера в классе грузоподъемности 10 тонн. Эффективность и надежность PONSSE Gazelle основаны на рациональном применении самых современных материалов, компонентов высочайшего качества и самой сложной на сегодняшний день технологии производства.

За компактным и легким внешним видом Gazelle скрывается мощный форвардер. Его производительный четырехцилиндровый дизельный двигатель Mercedes-Benz, мощный манипулятор K70+ и большое тяговое усилие в сочетании с современной интегрированной системой управления OptiControl устанавливают беспрецедентно высокую планку эффективности оборудования в своем классе.

Благодаря сниженному чистому  весу, крутому радиусу поворота, наличию зажимных коников оптимальной  формы и сбалансированному распределению  веса, PONSSE Gazelle можно использовать даже на лесозаготовительных участках с естественной средой, более всего реагирующей на внешние воздействия. Устойчивая база машины и мощный манипулятор также помогают срубать деревья на максимально удаленном расстоянии от форвардера, не нанося при этом вреда древостою.

 

 

 

Рисунок 2 – Форвардер Ponsse Gazelle

 

Таблица 5 - техническая характеристика 8-колесного форвардера Ponsse

Gazelle

1

Модель

Gazelle

2

Масса, кг

11900

3

Грузоподъемность, кг

10000

4

Минимальная ширина, мм

2520

5

Двигатель

Mercedes-Benz OM 904 LA

6

Мощность, кВт

130

7

Максимальная скорость, км/ч

-

8

Манипулятор

PONSSE K70

9

Максимальный вылет стрелы, м

10

10

Площадь поперечного сечения

грузового отсека, м2

3.8


 

 

1.6 Обоснование параметров  лесосеки и ее элементов

 

Лесосека представляет собой  участок лесной площади, отведенной для проведения лесосечных работ. Лесосеки должны отводиться по возможности компактно, иметь наибольшие размеры, установленные  правилами лесопользования для  данных условий, и правильную форму, что позволит более эффективно использовать лесозаготовительную технику.

За мастерским участком закрепляется ряд лесосек, которые делятся  на несколько делянок.

В соответствии с правилами  рубок главного пользования [3], размеры лесосек должны быть не более: площадь – 50 га; ширина – 500 м.

В курсовом проекте принимаем  следующие размеры лесосеки: длина  – 1000 м; ширина – 500 м.

 

1.6.1 Определение размеров  бригадной делянки

 

При  назначении размеров бригадной  делянки руководствуемся следующими требованиями:

- обеспечением безопасных  условий работы соседних бригад  на лесосеке;

- сокращением числа перебазировок  мастерского участка из одной  лесосеки в другую;

- бригадная делянка должна  располагаться по одну сторону  лесовозного уса;

-расстояние трелевки должно  быть не более 300 м(зимой допускается до 500м)

- бригадная делянка должна  иметь минимум два лесопогрузочных  пункта. Дополнительно лесопогрузочные  пункты должны устраиваться на  соседних вырубленных лесосеках.[2]

На практике длина бригадной  делянки принимается равной 250…500 м, а ширина также 250…500 м. В курсовом проекте принимаем следующие размеры бригадной делянки: длина - 500 м, ширина – 500 м.

1.6.2 Выбор схемы размещения  трелевочных волоков

 

Трелевочный волок – это  простейший путь, по которому перемещают лес в пределах лесосеки. Трелевочные  волока располагают так, чтобы обеспечить эффективную трелевку со всей площади  лесосеки с учетом максимального  сокращения расстояния трелевки и сохранения подроста.

 Разработка лесосек возможна  лентами перпендикулярными или  параллельными к лесовозному  усу. В нашем примере разработка  схемы расположения трелёвочных волоков ведётся лентами перпендикулярными лесовозному усу (рисунок 1.2).


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     Рисунок 1.2 - Схема расположения трелёвочных  волоков: 1-пасека; 2- пасечный трелёвочный  волок; 3-магистральный волок; 4-лесовозный  ус; 5-лесопогрузочный пункт; 6-зона  безопасности; Lб.д.,Bб.д.- длина и ширина бригадной делянки; bуса- ширина уса; bз.б.- ширина зоны безопасности; Lл.п.- длина лесопогрузочного пункта; bл.п.- ширина лесопогрузочного пункта; Lср.п.в- средняя длина пасечного волока.

 

1.6.3. Определение среднего расстояния трелевки

 

Для выбранной системы машин  наиболее оптимальным средним расстоянием  трелевки будет 200 м.  

1.6.4 Определения количества  лесопогрузочных пунктов

 

Погрузка на лесовозный подвижной  состав производится на лесопогрузочных  пунктах, расположенных у лесовозных дорог.

Согласно правилам рубок  главного пользования общая площадь, занятая лесопогрузочными пунктами, производственными и бытовыми объектами  должна составлять от общей площади  лесосеки свыше  8 га и не более 4% так, как проводятся сплошные рубки с предварительным возобновлением (сохранением подроста).

Количество лесопогрузочных  пунктов на лесосеке определяется по формуле:

,

Где ρп – рекомендуемая правилами величина суммарной площади лесопогрузочных пунктов, %;

Sл- площадь лесосеки, м²;

Lл.п- длина лесопогрузочного пункта, м;

Bл.п - ширина лесопогрузочного пункта, м.

 Ширину погрузочного  пункта принимаем 10 м, а длину  60 м.

шт.

Длина участка лесосеки (секции) тяготеющего к одному лесопогрузочному пункту, с учетом расположением лесопогрузочных  пунктов по обе стороны лесовозного  уса, м:

 

м.

  

1.7 Разработка технологических схем

 

1.7.1 Выбор и обоснование технологических схем разработки зоны безопасности.

Для разработки зон безопасности целесообразно применять те же машины что и в основных работах, т.е. валка – Ponsse Beaver, трелевка – Ponsse Gazelle . Зоны безопасности должны составлять 50м.

 

1.7.2 Выбор схемы разработки трелевочных волоков

 

Разработка делянки ведется  на пасеках, расположенных перпендикулярно  лесовозной дороге. Ширина пасек равна 25.

В каждой пасеке машинист Харвестера Ponsse Beaver   производит спиливание деревьев заподлицо с землей на волоке (шириной 5 м) и одновременно на боковых полупасеках шириной 10 м. Расстояние между волоками равняется двойному вылету манипулятора и составляет 20 м (межволочная часть). Валка деревьев производится харвестером в просветы между деревьями. Спилив дерево, машинист подает его на волок и производит обрезку сучьев и раскряжевку на сортименты, которые укладывает в поперечном волоку направлении по обе стороны от него в места без подроста.

Обрезка сучьев и раскряжевка  хлыстов на сортименты производится в автоматическом режиме по заложенной в компьютер программе.

В процессе раскряжевки одновременно производится подсортировка сортиментов  на несколько групп по породам, по крупности и назначению.

Транспортировка сортиментов  к лесовозной дороге Форвардером  Ponsse Gazelle производится строго по волокам.

Для вывозки сортиментов  Форвардер Ponsse Gazelle   заходит в пасеку задним (или передним) ходом и производит захват и погрузку сортиментов с обоих сторон волока.

В целях максимального  сохранения подроста хвойных пород  вырубку всех удаляемых на пасеках  деревьев и уборку древесины целесообразно  осуществлять в 2 этапа с использованием мест без подроста для валки деревьев и сбора сортиментов.

 

1.7.3 Разработка технологической схемы лесопогрузочного пункта

 

Погрузочный пункт – это  определённая площадка, расположенная  у лесовозной дороги (лесовозного уса, ветки или магистрали) и оборудованная соответствующим образом для выполнения работ. Под погрузочный пункт выбирается ровная сухая площадка, горизонтальная или с небольшим уклоном в сторону лесовозной дороги (до 25%). Размеры принимаем 60*10м.

 

Рисунок 4 – Схема погрузочного пункта при погрузке сортиментов самозагружающимися автопоездами

2 –  лесовозный ус; 3 – лесовозный  автопоезд; 4 – гидроманипулятор;

5 –  штабеля сортиментов

1.8 Определение норм выработки и норм времени на выполнение основных        работ

 

Так как средний объём  хлыста равен 0,20 м3  , то выбираем харвестер, предназначенный для валки леса. Нормы выработки берём из нормативно-справочных материалов.

Сменную производительность харвестера найдем по формуле (8)

Псм.х.= Пч · То,                                                                                                      (8)

где Пч - часовая производительность харвестера, м3;[1, рис.16 ]

То – время оперативной работы в смену (5,6 часа для харвестера и форвардера)

Сменную  производительность для форвардера найдем по формуле (9):

                                                                                               (9)

где Пч – часовая производительность форвардера, м3;[1, рис.18]

Кк – коэффициент класса форвардера.[1, стр.21]

Пх см=16·5,2 = 83,2 м3

Пф см = 18·5,2⋅1,35=126,4м

Норму времени tср.вз, чел.-ч/м3, определяют по формуле:

,                                                                                                         (10)

где t – продолжительность смены, ч, t=7,

 чел.-ч/м3,

Нормы выработки и времени  заносим в таблицу 6.

 

Таблица 1.6 – Нормы выработки и времени на выполнение основных работ

Вид работ

Марка оборудования

Количество обслуживающих  рабочих, чел.

Норма

выработки, м3/маш.-см.

времени, чел.-ч/м3

Валка,обрезка сучьев,

раскряжёвка

 PonsseBeaver    (харвестер)

1

83,2

0,08

Трелевка

 Ponsse Gazelle (форвардер)

1

126,4

0,08


 

1.9 Определение потребного  количества машин и рабочих на основных работах

 

Определение потребного количества машин и рабочих производится по зимнему сезону работ.

Количество машин nМ, шт., вычисляют по формуле

,                                                                                               (8)

где QГ.СЕЗ – объем заготовки за зимний сезон, м3;

      qСЕЗ – объем работ одной машины за сезон, м3,

  ,                                                                                        (9)

где НСМ – норма выработки (сменная производительность), м3/маш.-см.;

 nСМ – число смен в сутки;

– число рабочих дней за сезон.

,

,

Трудозатраты, чел.-дн., определяются по формуле

,                                                        (10)

где τi – нормы времени по всем операциям лесосечных работ, чел.-ч [2].

 чел.-дн.

 чел.-дн.

Результаты  расчетов представлены в таблице 1.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.10 Формирование комплексных  бригад и функциональных звеньев

 

Разработка лесосек при  машинной валке производится комплексами, которые производят валку деревьев, обрубку сучьев, раскряжевку и  трелевку сортиментов.

Количество комплексов формируется  по сезонам года исходя из количества харвестеров. В данной работе используется 3 комплекса в зимний сезон.

При машинной валке сменное  задание комплексу устанавливается  по норме выработки (производительности) харвестера.

Сезонное задание бригаде, м3

,                                                                        (11)

где Ксм – количество смен работы за сезон.

Число смен за сезон, вычисляют  по принятому режиму работы [2]

                                                                          (12)

,

,

,

.

Результаты  расчета представлены в таблице 1.8.

Таблица 1.8 – Ведомость состава комплексных бригад

Технологические операции с учетом сезона

Состав

оборудова-ния в бригаде (звене)

Состав рабочих

в бригаде (звене)

Сменное задание, м3

Всего смен за сезон

Сезонное задание, м3

Число бригад и их вид

Потребное  число машин     в работе

Потребное число  рабочих с учетом сменности

марка машин

количество

профессия

количество

Зимний сезон

Ponsse Beaver       (харвестер)

1

оператор

1

216

232

50112

3 машинно-сортимент-ных комплекса

3

6

Ponsse Gazelle      (форвардер)

1

оператор

1

216

 

232

50112

3

6

летний сезон

Ponsse Beaver       (харвестер)

1

оператор

1

153

328

50184

2 машинно-сортимент-ных комплекса

2

4

Ponsse Gazelle      (форвардер)

1

оператор

1

153

 

328

50184

2

4

Лесоэксплуатация 📙 Курсовая → 🆔 115901

Лесоэксплуатация 📙 Курсовая → 🆔 115901

Лесоэксплуатация