Лесосечные работы

Исходные данные

 

1. Годовой объем производства -115 тыс. м³

2. Средний состав насаждений  – 4C3E2O1Б

3.Средний объем хлыста - 0,52 м³

4. Средняя длина хлыста  –25м

5. Средний запас леса  на 1га-240 м³

6. Заготовка с сохранением подроста

7. Зимние условия работы с глубиной снежного покрова свыше 0,5 м. – ХІ-III (ноябрь-март)

8. Категория грунтов  и их процентное соотношение: 100% сухие

9. Тип технологического  процесса - ТП-3 (сортименты)

10. Способ трелевки - деревья

 

 

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 мобильных канатных установок………………………………..………………..

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

2.1. Сводная таблица  всех технико-экономических показателей работы предприятия………………………………………………………………….. 

Список используемой литературы………………………………………

Приложение

Приложение  А…………………………………………………………...

Приложение  Б…………………………………………………………...

Приложение  В…………………………………………………………...

Приложение  Г…………………………………………………………...

Приложение  Д …………………………………………………………..

Приложение Е…………………………………………………………..

 

 

 

Введение

 

Порядок, организация  и специфика проведения всех работ  на лесосеке, а также технология ее разработки регламентируются организационно-технологическим проектом рубки с технологической картой, который составляется с учетом требований правил по лесовосстановлению и ухода за лесами. В данном документе указываются особенности лесосеки, принятая технология разработки лесосеки, обеспечивающая эффективное проведение рубки (промежуточного, главного пользования) с достижением установленных целей при выполнении требований экологии, лесоводства (лесовоспроизводства), охраны и защиты леса, а также охраны труда.

Лесозаготовительная промышленность является одной из ведущих отраслей России. Лесозаготовками занимаются как крупные лесозаготовительные предприятия, так и небольшие по объему заготовок предприятия.

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:

Н_сеч - сечение горизонталей, 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	40	сплошные	46
11…16О	10	сплошные	11,5	ВПМ+ТТ+Процессор
17…25О	20	выборочные	23	СКУ+ б/п
>30О	30	выборочные	34,5

 

 

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=96

П=14                                                

Н=20 

Др=365-(96+14+20)=235дней

 

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

 

Среднесуточный объем  заготовок определяется по формуле:

=

где:

 Qг - годовой объем заготовок (по заданию - 115000м³);

= =489 м³

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

= (1,15–1,20)·

= = 562,81м³

Общий объем заготовок  в зимний период:

Q^З=

* 563*98 = 55155,38 м³

Общий объем заготовок в летний период:

Q^л=Qгод - Q^з

Q^л= 115000-55155,38= 59844,62 м³

 

Объем заготовок в  зимний период:

- с применением бензопил:

 Q^З *К_б/п =55155,38*0,5= 27577,69м³

- с применением машин:

= Q^З - 55155,38-27577,69=27577,69 м³

 

Объем заготовок в летний период

 

- с применением бензопил:

= Q^л *К_б/п=59844,62*0,5=29922,31 м³

- с применением машин:

= Q^л - =59844,62-29922,31= 29922,31 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	59844,62	29922,31	29922,31
ЗИМА	55155,38	27577,69	27577,69
ИТОГО	115	57500	57500

 

 

1.4 Расчет площади годичной лесосеки

Площадь годичной лесосеки определяется по формуле:

Fгод=

где: Q_год-годовой объём производства

        q_о- запас леса на гектаре, м³/га

Fгод=

=479 га

 

1.5 Разработка технологического процесса лесосечных работ на базе канатных установок

 

Все расчеты необходимо вести по наиболее загруженному сезону.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5.1 Выбор схемы расположения трелевочных волоков на лесосеке

 

Трелевочные волока на лесосеки располагаются  так, чтобы обеспечить максимальное сокращение расстояния трелевки и сохранение подроста. Выбираем схему с радиальным расположением волоков. Она нашла широкое применение в лесосеках с наличием неэксплуатационных площадей и горным рельефом местности. Радиальная схема при равных площадях делянок позволяет значительно сократить расстояние трелевки по сравнению с параллельной схемой, примыкающих к одному лесопогрузочному пункту. Здесь магистральные волока соединяют отдельные участки делянки с лесопогрузочным пунктом по кратчайшему расстоянию.

 

 1

                                                                                                              

 2

 

                                                                                                                                                                                                                      

                                                                                                        

                                                                                                            

                                                                                                           

 4

                                                                                                           

                                                                                                                                                        

 

2 Магистральный волок

3 Пасечный волок

4 Зона безопасности

       5 Лесопогрузочный пункт

        6 Пасека

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

 

 

 

1.5.2 Выбор схемы разработки пасек

 

При сохранении подроста ширина пасеки, включая пасечный волок находится по следующей формуле:

Где - средняя высота дерева ,м

            

             

 

 

 

1.5.4 Определение оптимальных размеров площади, тяготеющей к погрузочному пункту, разрабатываемой механизированным способом

 

b = 480м

L=750м

Где b – это ширина делянки, а L – это длина делянки

S= b*l=480*750=360000м2

1.5.4.1 Определение среднего расстояния трелевки.

 

Среднее расстояние трелевки определяется по формуле:

Lср =

где:

      K1,K2-коэффициент зависящий от схемы разработки волоков=0,4 и  0,2 м, так как один погрузочный пункт и схема с параллельным расположением трелевочных волоков.

Ко - коэффициент удлинения волоков=1,2

Lср =

410,4м

 

1.5.5 Определение часовой производительности канатной установки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5.6 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 канатной установки.

Задание УКБ устанавливается, исходя из сменной нормы выработки на канатную установку, количества установок в бригаде и сменности работы.

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

 

Нбр=

,

где:

- сменная производительность канатной установки, м³

К_см - коэффициент сменности. Ксм=1

К_п - коэффициент, учитывающий достигнутый уровень перевыполнения нормы выработки

К_п=1,05... 1,20

n_тр - количество работающих тракторов в бригаде.

 

n_тр =

 

n_тр =

=3,1; принимаем n_тр =3

 

Нбр = 70*3*1*1,20=252 м³  за смену

 

 

Потребное количество рабочих по операциям:

n_бр =

 

где:

– нормы выработки на валке, обрезке сучьев, раскряжевки.

 

 

n_бр=

Результаты расчета сводятся в  таблицу 1.3

Таблица 1.3

Ведомость расчета потребного количества рабочих и основного  оборудования для УКБ-3:

 

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	252	188,6	1,33	2	Хускварна 395хр	1
Обрезка сучьев	252	81,3	3	3	Хускварна 262хр	3
Трелевка	252	70	7,2	7	Oweren 400	3
Раскряж	252	138	1,82	2	Хускварна 262хр	2
Итого			13,35	14

      Определение расчетной и фактической нормы комплексной выработки

Н_р = Н_бр / n_р

Н_ф = Н_бр / n_ф

 

n_р и n_ф – число рабочих в бригаде по норме и фактически

Р = Н_ф / Н_р·100%

 

Н_р = м³/чел                    Н_ф = м³/чел

Р =

%=95 %

 

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

 

1.5.7 Определение количества бригад и мастерских участков, работающих на базе мобильных канатных установок.

 

1.5.7.1 Определение сменной производительности погрузчика с манипулятором ЛТ – 72А с полуприцепом КрАЗ   6437

 

где:

Т_см=28800с

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

Q_п.с- рейсовая нагрузка подвижного состава (Q_п.с =38,74 м³)(КрАЗ   6437)

К_и=0,85

К_п=0,6

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

t

t₀ – время, затрачиваемое на захват сортимента из штабеля и укладку его на подвижной состав за рабочий цикл манипулятора, с (t₀ = t_зах+t_пов+t_цкл)        t_зах+t_укл=10…15 с

t₂ – время подготовки подвижного состава к погрузке, (t₂=120…240)=200с

t_зах – время на захват сортимента,

t_пов  - время на поворот манипулятора вместе с сортиментом

t_укл -  время укладки сортимента на подвижной состав

- для крупномерного леса = 0,6

- коэффициент, учитывающий затраты времени на отправку сортиментов в платформе подвижного состава (1,1…1,2)

- средний угол поворота манипулятора при переносе сортимента из штабеля на подвижной состав

 

- угловая скорость поворота манипулятора , рад/с

 

м³

потребное число погрузчиков:

m_погр =

где:

Q^з – объем летних заготовок (наиболее загруженного сезона),

П_см– сменная производительность погрузчика, м³

Др – рабочие дни

К_см – коэфф. сменности

m_погр =

=0,9 принимаем m_{погр =} 1

                                                                                        

Количество основных рабочих на мастерском участке:

n_м.у= nф*mпогр+nпогр

nпогр-число людей занятых на погрузке.

n_м.у= 14*1+1=15

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	29,92	188,6	235	1	1	1
Хускварна 262хр		81,3		1	1	3
Хускварна 262хр		138		1	1	2
Oweren 400		70		1	1	3
ЛТ-72А		241		1	1	1

 

 

 

 

 

1.5.8 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

 

 

1.6.1 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 – Тимберджек 850

Трелевка – Тимберджек 1711D

Процессор Тимберджек

Погрузка на автопоезда – ЛТ-72А

Основные технические  характеристики взяты из справочника «Машины и оборудование лесозаготовок» и с официальных сайтов изготовителей данного оборудования.

 

 

           

1.6.1.1Определение сменной производительности ВПМ «Тимберджек 850»

 

П_см =

где:

Т_см=28800

t_пз=3000c

Ки=0,85 – 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=7,1м

r- минимальный вылет манипулятора, r =3,8 м

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

qо - запас леса на га, q₀=240 м3/га

 

Qn=

=0,85м³

t_ц =

, 

где:

tо - время валки и пакетирования одного дерева(принимается в зависимости от среднего объема хлыста). t₀=43,9.

q_хл - средний объем хлыста, q_хл =0.52м³

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

t₁ =

- скорость передвижения машины по лесосеке(принимается из технической характеристики). = 1,11  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 =

= 3,9 с

t_ц=

=98,84 с

П_см =

=249,38 м³

 

 

1.6.1.2 Определение размеров машинной делянки тяготеющей к одному погрузочному пункту

 

Определим размер делянки  через объем штабеля.

V_шт=Н_хл·а_шт·b_шт·К_полн·m

где:

Н_хл=25м – длина хлыста

а_шт=1,7м – высота штабеля

b_шт=30м – глубина штабеля

К_полн=0,2 – коэффициент полнодревестности

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

 

V_щт=25*1,7*30*0,2*2=510м³

S_д=

=2,125 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 L_см- длина ленты лесного массива с которого машина выполняет сменное задание.

   П_см- сменная производительность машины.

   - ширина ленты разрабатываемая машиной

=2*R=2*7,1=14,2 м

=731,74м

                                                                     

где l_i- длина ленты

l₂=

=365,87м

l₄=

=182,93м

l₆=

=121,95м

l₈=

=91,46м

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:  

=

 

 

где:

М - нагрузка на трелевочную машину; М=8 м³

Δ – ширина ленты; Δ=14,2м

q_о – запас леса на га. q_о =240 м³

= =23,47м

 

m -количество пачек с ленты

K

K

K

K

 

 

 

Выбираем 6 лент b_д=121 м ; отсюда длина l=

l= =174 м

За смену ВПМ будет разрабатывать 6 лент.

 

 

1.6.1.3 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=1.1

Lср =

162,25м

1.6.1.4 Определение сменной производительности ВТМ   «Тимберджек 1711D »

 Сменная производительность ВТМ определяется по формуле:

Псм =

где:

Т_см=28800с

t_пз=3000c

Ки=0,85 – коэффициент использования рабочего времени смены

 

   t_ц – время цикла, с  

t_ц = t₁+t₂+t₃+t₄+ t₅ 

где:

Время на валку и пакетирование  одного дерева в конике машины t₁ принимается в зависимости от типа ВТМ и среднего объема хлыста из табл. В.2 прил. В

Время на переезды машины с одной технологической стоянки  на другую в расчете на одно дерево t₂ , с, находится из уравнения

t₂ =

 

Время, затрачиваемое  ВТМ на движение с грузом t₃, с, и без груза t₄ ,с, в расчете на одно дерево, определится по формулам:

 

 t₃ =

,

 

t₄ =

,

l_ср - среднее расстояние трелевки, м, Q – рейсовая нагрузка ВТМ, м² , V_р и V_х – средние скорости движения ВТМ соответственно в грузовом и порожнем направлениях, м/с, К_и – коэффициент использования номинального объёма пачки (0,8…0,9)