Технология и оборудование лесозаготовок. 2
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГО ВПО ТЮМЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ
СЕЛЬСКО - ХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
МЕХАНИКО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Кафедра «Лесное хозяйство»
Специальность 260400
КУРСОВАЯ РАБОТА
По предмету «Технология и оборудование»
На тему «Технология и оборудование лесозаготовок»
Студент
Группа ЛХ-733
Проверил
Преподаватель Б.В. Галдин
Задание
на курсовую работу «Технология и оборудование лесозаготовок»
Студент:
Специальность 260400 курс 5 группа ЛХ – 733
Исходные данные:
- Годовой объем производства – 80 тыс. м3;
- Запас древесины – 190 м3/га;
- Механизм на валке – МП – 5;
- Механизм на трелевке – ТТ – 4;
- Состав насаждений – 9Е1С;
- Расстояние вывозки – 45 км;
- Уклон местности – 30 градусов;
- Автопоезд – Краз – 255 Л;
- Очистка от сучьев – ЛП – 65 Б;
- Погрузка - ЛТ – 65 Б;
- Выгрузка подвисного состояния – ЛТ – 62 А;
- Раскряжевка - ЭПЧ – 3;
- Средний объем дерева - 0,40 м3;
- Длина хлыста - 26 м.
Содержание:
Введение.
- Лесосечные работы
- Расчет площади лесосеки и количество лесосек
- Выбор режима производства на лесосечных работах
- Расчет объемов подготовительных работ, численного состава
подготовительной бригады и количества механизмов для этих работ
- Расчет производительности и потребности механизмов на лесосечных работах,
численного
состава комплексной
рабочих мастерского участка.
- Расчет потребности топливо – смазочных материалов
- Обустройство мастерского участка
- Технико – экономические показатели мастерского участка
- Охрана труда, противопожарные меры, охрана природы на мастерском участке
Графическая часть.
1.9.Технологическая карта разработки лесосеки.
Введение.
- Лесосечные работы.
Технология подготовительных работ на лесосеке.
Технология – наука о
Технология лесосечных работ определятся способом вывозки заготовленных лесоматериалов (деревьев, хлыстов, сортиментов).
В основном три типа технологических процессов лесозаготовок: вывозка деревьев, вывозка хлыстов, вывозка сортиментов.
Местом выполнения основных лесосечных работ являются лесосеки, верхние склады или погрузочные площадки.
Лесозаготовительный процесс состоит из трех фаз лесосечных работ, вывозки леса и работ на нижнем складе. Для вывозки заготовленного леса прокладывают лесовозную дорогу, которая включает в себя магистрали, ветви и усы. Магистраль и ветви строят капитально, они служат многие годы, а усы – временные дороги, служат от 1 до 2 лет. После окончания заготовки и вывозки леса, их переносят на новые лесосеки.
Основные технологические элементы лесосеки.
Лесосека – участок лесной площади, отведенный для заготовки леса.
Делянка – часть лесосеки, закрепленная на период заготовки леса за бригадой.
Пасека – часть делянки, с которой поваленные деревья трелюют по одному трелевочному волоку.
Лента – узкая полоса леса, вырубаемая за один проход вальщика или валочной машины.
Состав и содержание подготовительных работ.
- Отвод и приемка лесосек в рубку.
- Уборка опасных деревьев.
- Подготовка трелевочных волоков.
- Подготовка погрузочных пунктов.
- Подготовка лесовозных усов.
- Обустройство мастерского участка.
Отвод лесосек под рубки главного пользования производят за 2 года в бесснежный период. Передача лесосек лесопользователям производится по акту не позднее 10 месяцев до рубки.
Уборка опасных деревьев – уборка зависших деревьев, стволов без крон, сухих, гнилых, ветровальных, буреломных деревьев. Все эти деревья убирает подготовительная бригада, оснащенная соответствующими механизмами и оборудованием в бесснежный период или при глубине снега не более 30 см.
Подготовка волоков
Подготовка погрузочных
Для прокладки лесовозных усов разрубают дорожную полосу шириной 8-10 м, вдоль него убирают все опасные деревья на расстоянии от оси 25 м по обе стороны. Наиболее дешевыми являются грунтовые дороги, их обеспечивают водоотводами, профилируют, делают кюветы, проезжую часть поднимают грунтом и подсыпают гравием или песком, либо строят из порубочных остатков. Зимой строят снежные лесовозные усы, уплотняют на них снег и поливают водой, также строят лесовозные усы из железобетонных плит, которые укладывают на земляном полотне. Наиболее рациональными являются переносные деревянные покрытия – щиты, из изготавливают из деревянных брусьев, толщиной 18 см и длиной 6 м, вниз укладывают подшпальник.
Обустройство мастерского участка – передвижные обогревательные домики для рабочих, столовая, домик для мастера, емкости для хранения топливо – смазочных материалов, средства для технического обслуживания и ремонта техники, вспомогательные инструменты, измерительные проборы. Емкости ТСМ должны быть удалены от остального оборудования на расстоянии не менее 50 м, растительный слой под ними и вокруг должен быть убран.
Основные лесосечные работы.
К основным лесосечным работам относиться валка деревьев. Основными требованиями при валке деревьев бензомоторными пилами: валка дерева в заданном направлении, исключение порчи дерева при его падении, высокая производительность труда. Процесс валки складывается из следующих операций: осмотра дерева, подготовки рабочего места, подпила, сталкивания дерева в заданном направлении, перехода вальщика к следующему дереву.
При осмотре дерева вальщик уточняет состояние, диаметр и наклон ствола, форму кроны, направление и силу ветра, направление валки.
В подготовку рабочего места входят: уборка кустарника, зимой – расчистка снега вокруг дерева, при глубине снега до 35 см – он утаптывается.
Для удаления сжатия крайних волокон и скола древесины в стволе дерева делают подпил. Подпил необходим для направленной валки дерева, предупреждения скола, зажима пилы и для соблюдения правил техники безопасности. Подпил дерева нужно выполнять с той стороны, куда дерево должно упасть. Если сделать сквозной пропил – дерево теряет управляемость и может упасть в любом непредвиденном направлении. Дерево стремиться упасть туда, где недопил шире, чтобы повалить дерево в нужном направлении недопилу придают клинообразную форму с уширением в сторону валки. Валка деревьев производится вдвоем, одиночная валка запрещена правилами техники безопасности.
- Расчет площади лесосеки и количество лесосек.
1. Определяем площадь годичной лесосеки по формуле
Sгод = Qг / q, (1)
где: Qг – годовой объем производства, м3
q – запас древесины, м3
Sгод = 80000 м3 / 190 м3 = 421,1 га.
2.Определяем количество лесосе
Nл = Sгод / Sл (2)
где: Sл – площадь одной лесосеки, га
Площадь лесосеки находим по данным технологической карты, умножая ширину на длину лесосеки.
Sл = 800 м х 500 м = 40 га.
Nл = 421,1 / 40 га = 11 шт.
Определяем количество пасек на разработанной лесосеке по формуле
П = а / Lл, шт (3)
где: П – количество пасек, шт.
а – длина лесосеки, м.
Lл – ширина пасеки, м.
П = 800м / 50м = 16 шт.
Определяем размер погрузочного пункта по формуле
Пп = 2Н +2L, м2 (4)
где: Н – расстояние для прохода трактора, м
L – длина хлыста, м.
Пп = 2х3 + 2х26 = 58 м2
Определяем количество погрузочных пунктов по формуле
Wп = а / Пп, шт. (5)
Wп = 800м / 58м2 = 14 шт.
Технологическая карта разработки лесосеки.
Условные обозначения:
1 – трелевочный волока;
2 – лесовозные усы;
3 – мастерский участок;
4 – погрузочные площадки;
5 – направление валки.
- Выбор режима производства на лесосечных работах.
Годовая площадь лесосеки разбита на 11 лесосек, каждая лесосека площадью 40 га.
Рассмотрим производство на лесосеке: по центру лесосеки прорубается трелевочный волок длиной 800 м с кольцом для удобства разворота лесовоза, каждая из сторон лесосеки разбивается на лесовозные усы длиной 250 м в количестве 15 штук с каждой стороны. Работы проводим в зимнее время, поэтому все дороги, создаются путем уплотнения снега и заливки его водой. Усы проходят через каждые 50 м. Вдоль трелевочного волока разрубается площадка для устройства погрузочного пункта, всего таких площадок – 10 шт., общей площадью 260 м2. К каждой погрузочной площадке подводится по три лесовозных уса. Устраиваем мастерский участок.
Состав насаждений - ельник, соответственно подрост в таком лесу отсутствует, поэтому рубка проводиться без сохранения подроста, комлевой частью в сторону движения трактора к погрузочным пунктам. На погрузочных пунктах производиться очистка деревьев от сучьев, при этом применяем сучкорезную установку ЛП – 33 Б. Валка производиться бензомоторными пилами МП – 5. На трелевке применяем трактор ТТ – 4, который трелюет древесину за комель.
Трактор ТТ – 4 – трактор для трелевки сваленного леса, с тросельной оснасткой, гусеничный, чокерный, набирает пачку из одиночно спиленных деревьев.
Трактор ЛП – 33 Б – служит для очистки спиленных деревьев от сучьев, на базе трактора ТТ – 4, применяется для работы в средних и частично – крупных насаждениях.
Трактор ЛТ – 65 Б – база трактора ТТ – 4, применяется в крупных насаждениях для загрузки лесовоза.
- Определяем количество рабочих дней для предприятия по формуле:
Nдней = А – (n1 + n2), (6)
где: А – количество дней в году, шт.
n1 – количество выходных дней в году, шт.
n2 – количество праздничных дней в году, шт.
Nдней = 365 - (52+11) = 302 дня.
2. Определяем количество дней в году для одного рабочего по формуле
Nр = Nдней – (n3 + n4 + n5), (7)
где: n3 – количество отпускных дней в году, шт.
n4 – количества дней не выхода на работу по болезни, шт.
n5 – количество дней не выхода на работу, по причинам разрешенным по закону, шт.
Nр = 302 – (42 + 10 + 5) = 245 дней.
- Расчет объемов подготовительны
х работ, численного состава подготовительной бригады и количества механизмов для этих работ.
Составим таблицу трудозатрат на подготовительные работы.
Таблица 1
Наименование работ |
ед. изм. |
Объем работ на 1 лесосеки |
Количес-тво лесосек |
Общий объем работ |
Нормы выработки (чел/день) |
Трудозат-раты (чел/день) |
1. Нанесение границ |
км. |
2,6 |
11 |
28,6 |
2 |
14 |
2. Строительство усов |
км. |
1,0 |
11 |
11 |
0,05 |
220 |
3. Устройство лесо-погрузочных пунктов |
шт. |
10 |
11 |
110 |
0,65 |
169 |
4. Разбивка делян на пасеки |
км. |
7,5 |
11 |
82,5 |
2 |
41 |
5. Уборка опасных деревьев |
га |
40 |
11 |
440 |
1,6 |
275 |
6. Обустройство мастерского участка |
шт. |
1 |
11 |
11 |
0,5 |
22 |
Итого: |
741 ч/д |
Для нанесения границ лесосеки производят промер всех сторон лесосеки и на углах ставятся деляночные столбы. То есть необходимо пройти все четыре стороны, что в сумме дает 2,6 км. Для определения километража лесовозных усов берется длинная сторона лесосеки и умножается на коэффициент, учитывающий удлинения лесовозной дороги за счет устройства разъездов и разворотных колец, равный 1,2 км. Для определения объема работ при создании пасек – считаем общий километраж волоков. Итого из выше следующей таблице видно, что для проведения подготовительных работ требуется 741 чел/день.
Норма выработки на уборке опасных деревьев при запасе от 151 до 200 м3/га – 1,6 га на чел/день.
3.Определяем численный состав подготовительной бригады по формуле
Nбр = М / Nр, (8)
где: М – трудозатраты на подготовительную бригаду, чел/дней.
Nбр = 741 чел/день / 245 дней = 3,02 человека.
Принимаем подготовительную бригаду, численностью 3 человека, из них:
Вальщик – 1 чел. (6 разряд),
Помощник вальщика – 1 чел. (4 разряд),
Тракторист – машинист и подсобный рабочий – 1 чел. (6 разряд).
За подготовительной бригадой закрепляются:
- бензопила – 1 шт.,
- валочная вилка – 1 шт.,
- трелевочный трактор ТТ – 4,
- дорожная машина – Краз – 255 Л,
- погрузчик – Лт – 65 Б,
- цепи пильные – 1 шт. на 1 пилу,
- трос рабочий 20-22 мм – 50 м.,
- трос чокерный 9-15 мм– в расчете 1 шт. на 1 трактор,
- чокеры – в расчете 10 шт. на 1 трактор,
- мерная лента 20 м – 1 шт.
- Расчет производительности и потребности механизмов на лесосечных работах, численного состава комплексной лесосечной бригады и вспомогательных рабочих мастрского участка.
К основным лесосечным работам относятся: валка леса, трелевка заготовленного леса, очистка деревьев от сучьев, погрузка хлыстов на подвижной состав.
1. Вычислим сменную
Псм = (Т – t0) х F х V / t1 + t2 + t3, м3 (9)
где: Псм – сменная
Т –
продолжительность рабочей
t0 – время на подготовительно – заключительные работы, мин.
F – коэффициент использования бензомоторной пилы на чистом пилении.
V – объем спиленного дерева, м3.
t1 – время на подготовку рабочего времени, мин.
t2 – время на спиливание дерева, мин.
t3 – время на переход к следующему дереву, мин.
Псм = (420мин-15мин) х 0,8х 0,4 м3 / 1 мин + 1 мин + 1 мин = 43,2 м3.
2. Вычисляем требуемое
Nб/п = Qсут / Псм, шт. (10)
где: Nб/п – количество бензомоторных пил, шт.
Qсут – суточный объем производства, м3.
Находим Qсут по следующей формуле
Qсут = Qгод / Nдней, м3 (11)
Qсут = 80000 м3 / 302 дня = 264,9 м3
Nб/п = 264,9 м3 / 43,2 м3 = 6,13 шт.
Для проведения основных лесосечных работ нам требуется 6 пил.
3.Определяем сменную
Псм = (Т – t0) х F х Q / t1 + t2 + t3 + t4, м3 (12)
где: Псм – сменная
t0 - время на подготовительно – заключительные работы, мин.
F - коэффициент использования бензомоторной пилы на чистом пилении.
Q – объем трелюемой пачки, тонн.
t1 – время на подбор пачки деревьев, мин.
t2 – время на движения трактора от места набора пачки до лесопогрузочного пункта, мин.
t3 – время на сброс пакета в штабель, выравнивание камлей, мин.
t4 – время на движение трактора к месту набора следующей пачки, мин.
Найдем объем трелюемой пачки по формуле
Q = Fк – Р х (W0 + ig) . х 1 , (13)
К х (W1 + ig)+(1-К)х(Nр + ig) Y
где: Fк – тяговое усилие трактора, Н
Р –
эксплуатационная масса
W0 – удельное сопротивление движению трактора, Н/тонн
i – величина уклона местности, гр.
g – ускорение свободного падения, м/с2
К –
коэффициент, учитывающий
W1 – удельное сопротивление движению пачки, Н
Y – объемная масса древесины, т/м3
Q = 39200Н – 13,3т (900Н/т + 30 х 10м/с2) х 1 =
0,55 х (5000Н/т + 30 х 10м/с2)+(1-0,55)х(245 + 30 х 10м/с2) 0,75
= 23240 х 1 = 9,81 т.
3160,25 0,75
Найдем время движения трактора от места набора пачки до лесопогрузочного пункта по формуле
t2 = Lтр / V1, мин. (14)
где: Lтр – ½ ширины деляны, м
V1 – скорость трактора с пачкой, м/с
Время движения трактора с пачкой находим по нижеследующей формуле, а скорость движения трактора с пачкой - как среднее от первой и второй передач из справочника и переводим км/час в м/с.
t2 = 250м / 40,5м/с2 = 6,17 мин.
Время движения трактора без пачки находим по нижеследующей формуле, а скорость трактора без пачки - как среднее между четвертой и пятой передач из справочника и переводим км/час в м/с.
t4 = Lтр / V2, мин. (15)
где: V2 – скорость трактора без пачки, м/с.
t4 = 250м / 94,17м/с = 2,65 мин.
Итак, найдем сменную производительность на трелевку
Псм = (420мин – 30мин) х 0,9 х 9,81т / 16мин + 6,17мин + 6мин + 2,65мин = 3443,31 / 30,82 = 111,72 м3.
4. Вычисляем требуемое
Nтр = Qсут / Псм, шт. (16)
где: Nтр – количество трелевочных тракторов, шт.
Nтр = 264,9 м3 / 111,72 м3 = 2,37 шт.
Для проведения основных лесосечных работ нам потребуется 1 трелевочный трактор, но он будет работать в 2 смены.
5. Определяем сменную
Псм = 3600 х Т х F1 х F2 х V / t1 + t2 + t3, м3 (14)
где: Псм – сменная
Т – продолжительность рабочей смены, час.
F1 - коэффициент загрузки установки в течении смены.
F2 - коэффициент использования рабочего времени.
V – объем обрабатываемого дерева, м3.
t1 – время на захват дерева, сек.
t2 – время на протаскивание дерева, сек.
t3 – время на сброс хлыста, сек.
Находим время на протаскивание дерева по формуле
t2 = Lдер. / Vпрот., сек. (17)
где: Lдер – длина дерева, м.
Vпрот – скорость протаскивания, м/с.
t2 = 26 м / 1,7 м/с = 15,29 сек.
Псм = 3600 х 7ч х 0,9х0,9 х 0,4м3 / 15с + 15,29с + 17с = 8164,8/47,29 = 172,65м3.
6. Вычисляем требуемое
Nсуч = Qсут / Псм, шт. (18)
где: Nсуч – количество сучкорезных установок, шт.
Nсуч = 264,9 м3 / 172,65 м3 = 1,53 шт.
Для проведения основных лесосечных работ нам потребуется 1 сучкорезная установка, но она будет работать в 2 смены.
7. Определяем сменную
Псм = (Т – t0) F Q / t1 х n + t2 + t3, м3 (19)
где: Псм – сменная
Т – продолжительность рабочей смены, мин.
t0 – время на подготовительно – заключительные работы, мин.
F - коэффициент использования рабочего времени.
Q – нагрузка на рейс лесовоза, кг..
t1 – время на погрузку 1 пакета, мин.
t2 – время наосмотр автопоезда перед погрузкой, мин.
t3 – время подготовки лесовоза после погрузки, мин.
n – количество циклов, шт.
Найдем количество циклов по формуле
n = Q х p х Y, шт. (20)
q
где: q – грузоподъемность погрузчика, т.
p – коэффициент использования грузоподъемности погрузчика.
Y – объемная масса, т/м3.
n = 26000 кг х 0,85 х 0,75 = 11,05 шт.
1800 кг
Псм = (420м – 20м)х0,8 х 26 т / 3м х 11,05шт + 4м + 5м = 8320/42,15 = 197,39м3
8. Вычисляем требуемое
Nпог = Qсут / Псм, шт. (21)
где: Nпог – количествопогрузчиков, шт.
Nсуч = 264,9 м3 / 197,39 м3 = 1,34 шт.
Для проведения основных лесосечных работ нам потребуется 1 челюстной погрузчик.
9. Составляем таблицу численного
состава укрепленных
Таблица 2
Наименование работ |
Псм, м3 |
Qсут, м3 |
Требуется рабочих | |
по расчету |
принято | |||
Валка леса бензопилами |
43,2 |
264,9 |
6,13 |
6/3 пилы |
Трелевка леса ТТ-4 |
111,72 |
264,9 |
2,37 |
2/1 тр. |
Очистка от сучьев ЛП-33Б |
172,65 |
264,9 |
1,53 |
2/1тр. |
Погрузка ЛТ-65Б |
197,39 |
264,9 |
1,34 |
1/1 тр. |
Итого: |
11,37 |
11 чел. | ||
За комплексной бригадой закрепляются следующие единицы техники:
Бензомоторные пилы – 6 шт.
Трактор ТТ-4 – 1 шт.
Трактор ЛП-33Б – 1 шт.
Трактор ЛТ-65Б – 1 шт.
10. Для обеспечения высокой
Для заточки пильных цепей по нормативам дается 3 чел/дней на 1000 м3 заготовленного леса.
Nз.ц. = 3 х Qгод / Nр, ед. (22)
Nз.ц. = 3 х 80 т.м3 / 245 дней = 0,98 ед.
Для обеспечения работ по заточке пильных цепей нам требуется 1 рабочий.
Для ремонтных работ по нормативам дается 1 чел/день на трелевочный, сучкорезный и погрузочные трактора при объеме спиленного дерева 0,40 м3.
Количество рабочих на ремонте трелевочного трактора вычисляем по формуле
Nтр.с. = 1 х Qгод / Nр, ед. (23)
Nтр.с. = 1 х 80 т.м3 / 245 дней = 0,32 ед.
Количество рабочих на ремонте
сучкорезной установки
Nсуч.с. = 1 х Qгод / Nр, ед. (24)
Nсуч.с. = 1 х 80 т.м3 / 245 дней = 0,32 ед.
Количество рабочих на ремонте погрузчика вычисляем по формуле
Nпог.с.. = 1 х Qгод / Nр, ед. (25)
Nпог.с. = 1 х 80 т.м3 / 245 дней = 0,32 ед.
Итого нам требуется 1 слесарь для содержания и ремонта всех тракторов.
Для охраны мастерского участка при односменной работе по нормативам требуется 845 чел/дней.
Nохр. = 845 ч/д / Nр., ед. (26)
Nохр. = 845 ч/д / 245 дней = 3,44 ед.
Итого для осуществления
Слесари 4 разряда – 1 ед.
Рабочий на точении цепей 4 разряда – 1 ед.
Водитель 4 разряда– 1ед.
Охранник 3 разряда– 3 ед. с выходом в 3 смены.
Сводная ведомость потребности рабочих.
Таблица 3
Профессия разряд |
Всего рабочих |
В том числе по сменам | ||
1 смена |
2 смена |
3 смена | ||
1. Подготовительные работы | ||||
Вальщик, 6 |
1 |
1 |
- |
- |
Помощник вальщика, 4 |
1 |
1 |
- |
- |
Тракторист-машинист, 6 |
1 |
1 |
- |
- |
Итого: |
3 |
3 |
- |
- |
2. Основные лесосечные работы | ||||
Вальщик, 6 |
3 |
3 |
- |
- |
Помощник вальщика, 4 |
3 |
3 |
- |
- |
Тракторист ТТ-4, 6 |
2 |
1 |
1 |
- |
Тракторист ЛП-33Б, 6 |
2 |
1 |
1 |
- |
Тракторист ЛТ-65Б, 6 |
1 |
- |
1 |
- |
Итого: |
11 |
8 |
3 |
- |
3. Вспомогательные работы | ||||
Слесарь, 4 |
1 |
1 |
- |
- |
Точильщик цепей, 4 |
1 |
1 |
- |
- |
Водитель, 4 |
1 |
1 |
- |
- |
Охранник, 3 |
3 |
1 |
1 |
1 |
Итого: |
6 |
4 |
1 |
1 |
Всего рабочих: |
20 |
15 |
4 |
1 |