Проект технологического процесса и организации труда на лесосечных работах с внедрением системы машин John Deere 1470D ECOIII, John Deere 1710D, УРАЛ-4320-1951-40
Министерство образования и науки Российской Федерации
федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
(фамилия, имя, отчество
Специальность
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
На тему «Проект технологического процесса и организации труда на лесосечных работах
с внедрением системы машин John Deere 1470D ECOIII, John Deere 1710D, УРАЛ-4320-1951-40
Руководитель проекта __ __ __ _________________
Проект допущен к защите __________________________ __________________________
Решением комиссии от «_______»_____________________
выполнен и защищен с оценкой
______________________________
Члены комиссии
_________________________ ________________________ _________________________
_________________________ ________________________ _________________________
_________________________ ________________________ _________________________
(должность)
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
(наименование дисциплины)
студенту специальности
Тема: «Проект технологического процесса и организации труда на лесосечных работах с внедрением системы машин John Deere 1470D ECOIII, John Deere 1710D, УРАЛ-4320-1951-40
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
Группа лесов –
Годовой объем заготовок – 270
тысяч м3____________________________
Тип дороги – автомобильная лесовозная
дорога________________________
Состав древостоя –6Е2С20с
______________________________
Средний объем хлыста – 0,42 м3______________
______________________________
Средняя длина хлыста – 16 м___________________ ______ ___________________________
Способ рубки – сплошная_______
Наличие жизнеспособного подроста – нет_______ _____ ________ ___________________
Запас древесины на 1 га – 170 м3________________
______________________________
Срок проектирования с «_ __»___ ___ ___2012 г. по «____» ___ __ _______ 2012 г.
Руководитель проекта
ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………
- Расчетная часть.........................
.............................. ..............................
1.1Выбор технологического процесса и его обоснование…………….
1.2Выбор машин на основных работах………………………………..
1.2.1 Краткие технические характеристики……………………………
1.3 Выбор способа разработки лесосеки, схем разработки и определение размеров лесосек, делянок, пасек и обосновать их выбор……………..
1.4 Расчет сменной производительности основных машин……………
1.5 Расчет режима работы предприятия………………………………..
1.6 Расчет потребного количества машин для выполнения основных лесосечных работ…………………………………………………………….
1.7 Расчет сменного задания по операциям на лесосечных работах…
1.8 Расчет потребного количества основных
работ на лесосечных работах……………………………………………………………
1.8.1 Формирование бригад на лесосечных работах……………….
1.9 Расчет количества лесосек………………………………………..
1.10 Подготовительные работы………………………………………..
1.11 Вспомогательные работы………………………………………….
1.12 Расчет основных технико-экономических показателей работы мастерского участка……………………………………………………….
2 Технологическая часть…………………………………………………
3 Конструктивная часть…………………………………………………
4 Охрана
труда, промышленная экология, противопожарная
безопасность………………………………………………
4.1 Охрана труда………………………………………………
4.2 Промышленная экология………………………
4.3 Противопожарная безопасность……
Заключение……………………………………………………
Список используемых источников…………………………………..
Приложение……………………………………………………
ВВЕДЕНИЕ
Россия
потенциально является самой богатой
страной мира. Но её главные богатства
не находятся на счетах банков и
не лежат мешками денег в
Действительно,
лес без всяких преувеличений
можно назвать «зелёным золотом»
России. Лес даёт человеку универсальное
сырьё - древесину, имеющую применение
во многих отраслях промышленности: топливной,
химической, лёгкой; дерево традиционно
используется для строительства
в быту - для изготовления предметов
домашнего обихода, утвари. Невозможно
переоценить экологическое
В нынешних
тяжелейших для России экономических
условиях значение леса в жизни общества
возрастает и становится просто неоценимым
(особенно в сельских условиях нашего
района, где очень велик уровень
безработицы). В условиях экологического
кризиса, в котором планета Земля
находится вот уже целое
Леса в нашей стране занимают обширные пространства, богаты запасами древесины и многообразны по составу лесной растительности и флористическим особенностям. Они покрывают более 55 % территории нечернозёмной зоны Росси и встречаются практически во всех климато-географических зонах. На земном шаре в целом из первоначальных 70% лесистости в начале прошлого столетия, к настоящему времени сохранилось не более 30% лесов.
Лес положительно воздействует на все основные компоненты биосферы, являясь вместе с тем и сам её компонентом. С одной стороны, лес влияет на атмосферу, почву, воды, с другой - внешние факторы (биотического и абиотического характера) влияют на него. Не случайно VII Мировой Лесной конгресс признал необходимым считать лес важнейшим фактором окружающей среды, а не просто источником древесины и других продуктов. Лес относится к возобновляемым ресурсам, он способен восстанавливать запасы древесины, не древесную продукцию и среду, что ещё в большей степени повышает его значение.
Но в настоящее время всё более актуальной становится проблема рационального использования лесных ресурсов в их первозданном виде.
В условиях истощительности современной модели лесопользования сохранение биологического разнообразия лесов России в значительной степени зависит от экологической политики лесного бизнеса и его информационной открытости.
Таким образом, основной целью данного курсового проектирования является совершенствование технологического процесса на лесосечных работах с внедрением системы многооперационных машин.
Для достижения
этой цели ставятся следующие задачи:
выбрать систему машин, произвести
обоснование эффективности ее применения
в условиях предприятия. Для обоснования
экономической эффективности
В данном курсовом проекте основным объектом разработки и проектирования являются технологические процессы на базе сортиментной заготовки древесины.
1 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
- ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ЕГО ОБОСНОВАНИЕ
Применяется сортиментный тип технологического процесса, при проведении сплошных рубок.
Лесосечные работы – это работы, выполняемые на лесосеках.
Состав лесосечных работ:
-подготовительные работы;
- основные работы;
- вспомогательные работы;
- заключительные работы.
Технологический процесс заготовки древесины представляет собой планомерный, определенный по времени и месту процесс производства лесоматериалов.
При выборе технологического процесса учитываются: продукция окружаемых лесосек, объем заготовки, рельеф, почвенно-грунтовые условия.
При проведении рубок должны применяться технологии разработки лесосек и технологические средства с учетом требовании установленных в “Лесном Кодексе РФ”, правила заготовки древесины, правила лесовосстановления.
Преимуществами
сортиментного технологического процесса
является: чем меньше переместительных
операций, тем совершеннее
Рисунок 1 – Схема технологического процесса
1.2 ВЫБОР
МАШИН И МЕХАНИЗМОВ НА
Выбор машин и механизмов на основных работах приведено в таблице 1
Таблица 1 – Выбор машин и механизмов
Наименование работ |
Наименование машин и механизмо |
Марка |
Валка деревьев |
Харвестер |
John Deere 1470D ECOIII |
Обрезка сучьев |
Харвестер |
John Deere 1470D ECOIII |
Раскряжевка хлыстов |
Харвестер |
John Deere 1470D ECOIII |
Подвозка сортиментов |
Форвардер |
John Deere 1710D |
Погрузка сортиментов |
Автопоезд с гидроманипулятором |
УРАЛ-4320-1951-40 |
Технические характеристики используемой техники.
Харвестер John Deere 1470D ECOIII.
- Технические характеристики харвестера:
Мотор - JD 6090 HTJ, турбонаддув, 6-цилиндров, объем 9 л
Выходная мощность - 180 kW при 1200..2000 об.мин
Макс.скорость - 22 км/ч
- Габариты / в зависимости от комплектации:
Длина - 7 715 мм
Ширина - 2960-3050 мм
Высота - 3800-3950 мм
Номинальная транспортная длина - 11180/ 12180 мм
Вес - мин. 19700 кг
Стандартное оборудование:
6-и колесная базовая машина
Габаритные размеры и масса:
Длина 7400 мм
Ширина (с шинами 600 мм) 2740 мм
Высота 3700 мм
Дорожный просвет 625 мм
Масса (в зависимости от комплектации) 17500 кг
- Двигатель:
Дизельный двигатель, John Deere JD 6081 HTJ 03, объем 8,1 л., мощность 160 кВт при 1400 – 2000 об./мин.
Макс. крутящий момент 1100 Нм при 1200 об.
Система комплексного управления машиной ТМС
Дополнительный сепаратор воды для топливной системы
Топливный бак 480 л.
- Трансмиссия:
Гидростатическая трансмиссия
Двухдиапазонная раздаточная коробка
Макс. скорость движения 24 км/ч
Макс. тяговое усилие 160 кН
- Управление:
Угол поворота +/- 42 град.
Шины передние Nokia 600-26,5, задние Nokia 600 - 34
- Тормоза:
Рамный тормоз
Многодисковые рабочий и вспомогательный тормоза с гидравлическим приводом
Стояночный и аварийный
- Гидроманипулятор:
Манипулятор TJ 210 H параллельного действия,
макс. вылет 9,7 м, управление рычагами “mini”
- Харвестерная головка 758
Высота 1670 мм
Ширина, макс. 1650 мм
Вес 1080 кг
Макс. раскрытие верхних ножей 680 мм
Макс. Раскрытие протяжных вальцев 700 мм
Макс. Диаметр при валке 650 мм
Мощность подачи 22-27 kN
Скорость протяжки 0-4,7 м/с
Система измерения и управления TIMBERMATIC 300
Ротатор Indexator AV 11 S
Гидравлическая система:
Гидравлическая система
- Электроооборудование:
Напряжение эл. оборудования 24В
Аккумуляторы, 2 шт по 140 Ач
Генератор 140А / 28 В
Рабочие фары, 14 шт. (2 х 70 W), 4 (70 W )
- Кабина:
Система обогрева и кондиционирования воздуха кабины
Стеклоочистители и устройства для обмыва лобового стекла
Радиомагнитола
Предпусковой подогреватель
- Другое оборудование:
Насос для заправки гидравлического масла, механический
Огнетушитель, 2 шт.
Комплект инструментов
Одна пара стандартных гусениц для колес 600-26,5
Одна пара цепей для колес 600-34
Руководство по эксплуатации, 2 шт. на русском языке
Каталог запасных частей , 2 шт.
Форвардер John Deere 1710D EcoIII .
- Стандартное оборудование:
8-и колесный форвардер крупного размерного класса
Грузоподъемность 17000 кг
Габаритные размеры и масса:
Длина 10100 мм
Ширина (с шинами 750 мм) 3040 мм
Высота в транспортном положении 3900 мм
Дорожный просвет 730 мм
Колесная база 5500 мм
Масса (в зависимости от комплектации) 18500 - 19500 кг
- Двигатель:
6-цилиндровый дизельный
мощность 160kW при 2100 об./мин.
Макс. крутящий момент 1090 Нм при 1400 об.
Система комплексного управления машиной ТМС
Регулятор постоянных оборотов двигателя в системе ТМС
Дополнительный сепаратор воды для топливной системы
Минеральное масло
Топливный бак 180 л.
- Трансмиссия:
Гидростатическая трансмиссия
Двухдиапазонная раздаточная коробка
Макс. скорость движения 23 км / ч
Макс. тяговое усилие 200 кН
Передний и задний ведущие мосты, балансирные тандемные тележки портального типа
Блокировка дифференциалов переднего / заднего мостов, гидравлическое управление
Отключение привода заднего моста
- Управление:
Управление двумя
Угол поворота +/- 42 град
Шины передние и задние Nokia 750-26,5 8 шт.
- Тормоза:
Рамный тормоз
Многодисковые рабочий и вспомогательный тормоза с гидравлическим приводом
Стояночный и аварийный
- Грузовой отсек:
Длина грузового отсека 4760 мм
Гидравлическая система
рабочее давление 24 Мпа
Емкость бака с гидравлическим маслом 190 л
Гидроманипулятор CF885 макс. вылет стрелы 8,5 м
Грейферный захват Huldtins SG 360
Ротатор Indexator GV 12-S
Грузовой отсек с
Стойки, 4 шт
Площадь поперечного сечения отсека 5,3 м2
Электрооборудование:
Напряжение эл. оборудования 24В
Аккумуляторы, 2 шт по 140 Ач
Генератор 140А / 24 В
- Кабина:
Рабочие фары, 10 шт. по 140В удвоенной мощности
Система обогрева и кондиционирования воздуха кабины
Уровень шума в кабине ниже 70 дБ
Система подъема и перемещения кабины в сторону
Стеклоочистители и устройства для обмыва лобового и заднего стекол
Радиомагнитола
Тонированные лексановые стекла
Предпусковой подогреватель
- Другое оборудование:
Огнетушитель, 2 шт.
Габаритные огни для движения по дорогам общего пользования
Буксировочный крюк 25 т
Трап гидравлический
Ящик с инструментами
Одна пара гусениц тяжелой конструкции для колес 750-26,5
Одна пара цепей для колес 750-26,5
Руководство по эксплуатации, 2 шт. на русском языке
Каталог запасных частей , 2 шт.
1.3 ВЫБОР
СПОСОБА РАЗРАБОТКА ЛЕСОСЕКИ, СХЕМ
РАЗРАБОТКИ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Лесосека - это участок леса, предназначенный для рубки.
Рубка лесного насаждения осуществляются в форме сплошных рубок. Площадь лесосеки северо-таёжной лесной зоне в эксплуатационных лесах 100 га. Интенсивность рубки %.
Форма лесосеки принимается по форме выдела. Ус размещается посередине лесосеки.
Размеры
делянки принимаются с учетом
используемой лесозаготовительной
техники. Для машинной заготовки
рекомендуется использование
Применяется схема разработки делянки при машинной валке харвестером John Deere 1470D ECOIII – параллельную с петлевыми волоками и с 2 погрузочными пунктами.
1.4 ВЫБОР
СМЕННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
1. Сменная производительность
(манипуляторного типа)
; (1)
где Т - продолжительность смены, с;
tпз - время на выполнение подготовительно – заключительных операций, с;
φ1 - коэффициент использования рабочего времени; (=0.85)
а - ширина ленты, осваиваемой машиной с одной рабочей позиции, м.; (=6.2)
b - ширина полосы леса, разрабатываемой машиной за один проход, м;(=19.4)
Qга - ликвидный запас древесины на 1 га, м3;
i - интенсивность рубки насаждения: зависит от вида рубки и при сплошных рубках;
i = 1, при рубках ухода i = 0,3-0,4;
vдв - средняя скорость переезда ВСРМ с одной рабочей позиции на другую или от дерева к дереву, м/с;
Vхл - средний объем хлыста, м3 ;
t2 - время на подготовку дерева к спиливанию (подвод срезающего механизма к дереву и захват дерева), с;(=15)
Ппил - производительность чистого пиления, срезающего механизма, м2 /с (=0.03);
φ2 - коэффициент использования производительности чистого пиления (=90.75);
Н - средняя высота спиливаемых деревьев, м (=26);
f - видовое число ствола дерева ( =0,562);
t4 - время на сталкивание (повал) спиленного дерева, с (=10);
k - коэффициент, показывающий, какая часть длины дерева протаскивается через сучкорезный механизм за время падения дерева (=0.2);
lв - средняя длина вершины дерева, не подлежащая очистке от сучьев, м (=2);
u ср - средняя скорость протаскивания дерева через сучкорезный механизм с учетом замедления скорости перед каждым пропилом для раскряжевки, м/с (=4);
dср - средний диаметр пропилов, м: за d ср принимается диаметр дерева на половине его высоты;
lср - средняя длина выпиливаемых сортиментов, м (=5).
2. Сменная производительность (м3 ) форвардера трелевочной машины определяется по формуле:
,
где Т – продолжительность смены, с;
tпз - время на подготовительно - заключительные операции, с: для трелевочных тракторов 1920 с.; для погрузочно-транспортных машин tпз = 2400 с;
φ1 - коэффициент использования рабочего времени, учитывающий время на отдых, личные надобности и перенос канатно-блочной системы из сектора в сектор (при трелевке канатными установками);
Vп - средний объем трелюемой пачки, м3;
S - среднее расстояние трелевки, м ;
vг - средняя скорость движения машины с грузом (скорость перемещения пачки по волоку), м/с;
vх- средняя скорость движения машины без груза (скорость подачи прицепного оборудования к месту чокеровки), м/с;
t пр - время на чокеровку деревьев (хлыстов) и формирование пачки, с;
t о - время на отцепку пачки и чокеров на погрузочном пункте, выравнивание комлей, с.
(Vc=0.1 , Vп=объем пачки форв. , tп=25с+100+VП/Vс *20 tр=25с+70+VП/Vс *20 )
Среднее расстояние трелевки Lср, м, для форвардера John Deere 1110E определяется по формуле
, (3)
где bд – ширина делянки, м;
lд – длина делянки, м;
k – коэффициент удлинения трелевочного волока.
м
Объем группы сортиментов Qс, м3, захватываемый грейфером за один прием, определяется по формуле
, (4)
где w – грузоподъемность манипулятора, кН;
Ψ – коэффициент
использования
γ – плотность древесины, кг/м3;
g – ускорение свободного падения, м/с2.
м3
Время погрузки tпр, с, определяется по формуле
, (5)
где tтр – время перевода манипулятора в транспортное положение, с;
tп – время погрузки одной пачки, с;
Vгр – объем трелюемой пачки, м3.
с
Время разгрузки t0, с, сортиментов на погрузочном пункте определяется по формуле
, (6)
где tпр – время погрузки сортиментов, с;
tр – время разгрузки сортиментов, с;
Vс – объем сортиментов, м3.
с
м3
1.5 РАСЧЁТ РЕЖИМА РАБОТЫ ПРЕДПРИЯТИЯ
Таблица 2 – Режим работы предприятия
Наименование показателей |
Валка деревьев Обрезка сучьев Раскряжевка хлыстов |
Подвозка сортиментов |
Погрузка сортиментов |
Годовой объем производства, Q, тыс. м3 |
270 |
270 |
270 |
Количество дней работы в году, дней |
301 |
301 |
301 |
Сменность работы, см |
3 |
3 |
3 |
Дневное задание |
900 |
900 |
900 |
Сменное задание |
300 |
300 |
300 |
Количество рабочих часов в смену, Т, час |
7 |
7 |
7 |
