Технологии лесосечных работ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В настоящее время в лесозаготовительной и лесоперерабатывающей промышленности происходят значительные структурные и качественные изменения. Эти процессы направлены на разработку и создания комплексной, ресурсо- и энергосберегающий технологии лесопромышленного производства получения наиболее качественных и, следовательно, более дорогостоящих лесоматериалов. Современное лесозаготовительное предприятие представляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из совокупности оборудования, технологий, материальных ресурсов и средств управления.

Любые технологические процессы неразрывно связаны с машинами и оборудованием, выполняющие их. Для создания этой техники и квалифицированной ее эксплуатации необходимы знания технологии лесопромышленного производства, предмета труда и условий, в которых она будет работать.



1. Проектирование хлыстовой заготовки

1.1 Выбор схемы технологического процесса и системы машин

Эффективность процесса лесозаготовок может быть достигнута при соответствующей организации работ с учетом природно-производственных условий.

При организации лесозаготовок большое влияние оказывает правильный подбор системы лесозаготовительных машин и механизмов.

Можно выделить следующие принципы формирования систем машин:

1) упрощение структуры системы, т. е. формирование системы из минимального числа типов машин;

2) обеспечение надежности функционирования системы путем формирования звеньев из нескольких машин, выполненных на одной базе;

3) согласование производительности звеньев машин, выполняющих различные операции технологического процесса, посредством выбора соответствующих значений управляемых параметров;

4) обеспечение полной загрузки каждой машины, входящей в систему.

Основными факторами, определяющими природно-производственные условия, являются: производственная программа участка, размер лесосек, рельеф местности, крупно мерность и породный состав лесонасаждения, наличие жизненного подроста, почвенно-грунтовые условия.

Учитывая отечественный и зарубежный опыт создания и эксплуатации систем машин для лесосечных работ, можно предложить, как вариант, системы, состоящие из следующих основных машин:

Валка деревьев машиной ЛП-19:

- трелевка ЛП-18Г,

- обрезка сучьев.

ЛП-33А, раскряжевка ЛО-70, погрузчики ЛТ-188 и ЛТ-72А.



1.2 Определение среднего расстояния трелевки

Лесосекой называется часть лесосечного фонда, выделенная для лесозаготовок и ограниченная в натуре по размерам, установленным правилами рубок с учетом лесохозяйственных требований. В соответствии с действующими правилами рубок размеры лесосек при проведении сплошных рубок устанавливаются в зависимости от категорий лесов, лесорастительных условий и преобладающих пород. Лесосека характеризуется шириной и глубиной.

Как правило, лесосека разбивается на секции. Секцией называется участок лесосеки, тяготеющий к одной погрузочной площадке. При проектировании лесосечных работ студент должен разбить лесосеку на секции и установить такой способ примыкания лесовозного уса (боковой, центральный (с разбивкой лесосеки на две половины)), чтобы среднее расстояние трелевки не превышало 300 м для гусеничных и 500-700 м для колесных машин. Определяя схему расположения, протяженность волоков, число погрузочных пунктов, необходимо ориентироваться на нормативные площади, допускаемые под эти объекты. В соответствии с нормативными документами технические и бытовые объекты (погрузочные площадки, склады) размещаются на площадях, свободных от подроста. При этом эти объекты должны занимать от обшей площади лесосеки свыше 8 га не более 5% при сплошных рубках, 4% при постепенных и сплошных с сохранением подроста., 3% при выборочных. На лесосеках площадью менее 8 га погрузочные пункты могут занимать не более 0,4 га площади при сплошных, 0,3 - постепенных, 0,25 - выборочных рубках. Общая площадь волоков не должна превышать 20% при рубках без сохранения подроста, 15% при рубках с сохранением подроста. При использовании агрегатной техники допускается площадь волоков до 30%. Ширина волоков принимается: для пасечного - З м. для магистрального -5 м. Размеры погрузочной площадки составляют 30x30 м при работе погрузчиков и лесоштабелеров, 30x60 м при работе на погрузочном пункте сучкорезных машин. Связь среднего расстояния трелевки с размерами лесосеки может быть выражена формулой:

Где к₁, к₂ - коэффициенты, зависящие от схемы расположения трелевочных волоков на лесосеке (приложение А); - ширина и глубина лесосеки, м;, ; - коэффициент удлинения трелевочных волоков, зависящий от рельефа, =1,05...1,40.

Где - количество погрузочных пунктов на участке .

;

1.3 Расчёт сменной производительности лесозаготовительных машин.

1.3.1 Расчёт сменной производительности валочно-пакетирующей машины манипуляторного типа ЛП-19

П_см=

Где - продолжительность смены, с. (Т=28800с);



П_см = (28800 - 2500) * 0,9 * 2 * 25 * 230 ч (60 + 40 * 2 * 25 * 230/0.6) = 355,022 м³/смена

1.3.2 Расчет сменной производительности трелевочной машины ЛП-18Г

Где - средний объем трелюемой пачки, м³;

- число рейсов трактора за смену;

- - коэффициент использования рабочего времени смены (=0,90).

а) по мощности двигателя или по касательной силе тяги:

Где - касательная сила тяги, Н;

- сила веса трактора, Н ;

- коэффициент сопротивления движению машины 0,05-0,2,

=0,15;

- коэффициент сопротивления движению хлыстов или деревьев 0,5-0,7,

=0,5;

- величина подъема и спуска в тысячных ;

- коэффициент распределения нагрузки между машиной и волоком

Касательная сила тяги может быть определена по формуле:

Где - мощность двигателя, кВт .

- коэффициент полезного действия трансмиссии, .

- скорость движения машины в грузовом направлении, км/ч применяется на первой передачи

б) по сцеплению машины с грунтом:

Где - коэффициент сцепления трактора грунтом:

- для зимы

- для лета

в) по грузоподъемности машины:



Где - допустимая нагрузка на ходовую часть (щит) машины,

кН;

г) по допустимому давлению на грунт

Где - допускаемое удельное давление на грунт(кгс/см²);

- давление трактора на грунт (кгс/см²).

Вес пачки, которую может трелевать машина, равен меньшей из величин . По подсчитанному весу трелюемой пачки может быть определен ее объем, пл. м³.

Где - сила веса кроны, Н.

Составляет 15…..30% от общего веса пачки

- средневзвешенный объёмный вес древесины, Н/м³

Где - доля участия i-ой породы в насаждении;

- объёмный вес i-ой породы, Н/м³

- коэффициент использования расчётного объёма рейсовой нагрузки,

,

Количество рейсов машины в смену определяется по формуле:

Где - продолжительность смены, с. (Т=28800с).

- подготовително-заключительное время на смену, с (t_пз=2800с).

- время движения трактора в порожнем направлении, с;

- время, затраченное на набор пачки, при трелевке подборщиками пачек принимаем

- время движение в грузовом направлении, с;

- время разгрузки пачки, с; при работе подборщиками пачек

;

.

Где - скорость движение машины в порожняковом направлении, м/с

- скорость движения машины в грузовом направлении, м/с

;

Полученные значения подставим:

Полученные значения подставим:

1.3.3 Сменная производительность сучкорезной машины ЛП-33А

Где - время на отделения ствола древа из штабеля и закладка комля в зажим ной механизм машины, с ()

- длина протяжки зажимаемой части хлыста, м ();

- длина хлыста, м ();

- средняя скорость перемещения каретки протаскивающего механизма, м/с ().

- коэффициент использования рабочего времени смены (=0,80);

- коэффициент использования расчётного объёма рейсовой нагрузки.

- продолжительность смены, с. (Т=28800с);

- подготовително-заключительное время на смену, с ();

- средний объём хлыста, м³ .

1.3.4 Производительность лесопогрузчика типа ЛТ-188

Где:

- коэффициент, учитывающий неравномерность поступления лесовозного транспорта под погрузку,

- средний объём погружаемой пачки, м³ ();

- продолжительность цикла погрузки одной пачки:

Где и - время движения погрузчика с пачкой и без пачки:

Где - путь перемещения погрузчика, м ();

- средняя скорость движения погрузчика, м/с ();

и - время захвата и укладка пачки (принимается равным 120-150с):

с,



.

1.4 Выбор организационной формы лесосечных работ, определение потребного количества основного оборудования

В данном проекте используется одна комплексная бригада, состоящая из трех звеньев: валка затем трелёвка и обрезка сучьев, а так же используется отдельное звено: погрузка, это связано с неравномерностью подъезда под погрузку лесотранспортных машин.

Определение потребного количества основного оборудования для комплексной бригады.

Где - производительность механизма i-ой операции;

- число механизмов занятых на i-ой операции;

- сменность на i-ой операции.

Выработка на отдельных операциях при проведении основных работ.

а) валка:

Сменность операции принимаем

Число механизмов принимаем 2

б) трелевка:



Сменность операции принимаем

Число механизмов принимаем

в) обрезка сучьев:

Сменность операции принимаем

Число механизмов принимаем

г) погрузка:

Сменность операции принимаем

Число механизмов принимаем

Суточное задание комплексной бригады определяется:

Где - минимальная выработка машин на одной операции, с учётом их числа; - максимальная выработка машины.



Таблица 1 -Потребное количество основного оборудования и рабочих для комплексной бригады:

Наименования работ	число смен работы в сутки	суточное или сменное задания бригады	производительность механизма	число рабочих	марка механизма	потребное количество работающих механизмов
				по норме	фактически принятых
Валка	1	600	355	11,7	2	ЛП-19	2
Трелевка	31	600	103	3 5,83	6	ЛП-18Г	6
Обрезка сучьев	11	600	256	О2,34	2	ЛП-33А	2
Погрузка	1	600	204	22,94 3	3	ЛТ-188	3

Определяем комплексную норму выработки для комплексной бригады.

Где - число рабочих по норме в бригаде.

Затем определяем фактическую выработку на чел. день.

Где - число рабочих фактически.

Определяем процент выполнения норм выработки



1.5 Расчет потребного количества бригад и мастерских участков

Потребное количество комплексных бригад для выполнения производственного задания определяется по формуле:

Где N - число рабочих дней в году;

Q_год- годовое производственное задание, по хлыстовой заготовке, м³;

n - число лесосек, разрабатываемое за год всеми бригадами;

- количество бригад, одновременно работающих в одной лесосеке;

t - время на перебазировку из одной лесосеки в другую, t=0.5 дня.

Число лесосек, разрабатываемых предприятием ежегодно, составляет

Где S_л - площадь одной лесосеки, га

М - запас древесины, м³ на 1 га.

; .

Принимаем количество комплексных бригад 3.



1.6 Описание технологического процесса лесосечных работ

В подготовительные работы включают в себя: прием лесосечного фонда, растёска границ лесосек и волоков затесками, подготовка фронта погрузки для передвижных погрузочных механизмов (при работе без постоянных погрузочных пунктов), разрубка трасс лесовозных дорог.

Технологический процесс основных работ: валка осуществляется валочно-пакетирующей машиной, делянка разрабатывается широким фронтом, когда вальщик идет в глубь леса от погрузочного пункта, то валит и укладывает деревья перед собой под углом к волоку. После того как вальщик отойдет на безопасное расстояние (примерно 50 м показано на схеме разработки технологической карты) начинается трелевка, она осуществляется машиной ЛП-18Г, которая подъезжает к комлевой части дерева производит выравнивание комлевой части пачки щитом, затем опускает захватное устройство захватывает пачку зажимает ее поднимает ее (при транспортировки пачка древесины упирается в щит, пачка деревьев трелюется к погрузочному участку где происходит обрезка сучьев машиной ЛП- 33. Для укрепления волока машина ЛП-18Г на погрузочном пункте захватывает сучки и выбрасывает на волок, для избегания пробуксовки по сухому грунту при трелевке. После чего происходит погрузка хлыстов с помощью ЛТ-188 в лесовоз и непосредственная его транспортировка к месту разгрузки.

Для беспрерывной работы основных рабочих, осуществляются все необходимые вспомогательные работы.

Проектирование сортиментной лесозаготовки.



2. Основные работы

2.1 Выбор схемы технологического процесса и системы машин

Эффективность процесса лесозаготовок может быть достигнута при соответствующей организации работ с учетом природно-производственных условий. При организации лесозаготовок большое влияние оказывает правильный подбор системы лесозаготовительных машин и механизмов.

Можно выделить следующие принципы формирования систем машин:

1) упрощение структуры системы, т. е. формирование системы из минимального числа типов машин;

2) обеспечение надежности функционирования системы путем формирования звеньев из нескольких машин, выполненных на одной базе;

3) согласование производительности звеньев машин, выполняющих различные операции технологического процесса, посредством выбора соответствующих значений управляемых параметров;

4) обеспечение полной загрузки каждой машины, входящей в систему.

Основными факторами, определяющими природно-производственные условия, являются:

- производственная программа участка,

- размер лесосек,

- рельеф местности,

- крупная мерность

- породный состав лесонасаждения,

- наличие жизненного подроста,

- почвенно-грунтовые условия.

Учитывая отечественный и зарубежный опыт создания и эксплуатации систем машин для лесосечных работ, можно предложить, как вариант, системы, состоящие из основных машин.



2.2 Определение среднего расстояния трелёвки

Связь среднего расстояния трелевки с размерами лесосеки может быть выражена формулой:

Где к₁, к₂ - коэффициенты, зависящие от схемы расположения трелевочных волоков на лесосеке;

- ширина и глубина лесосеки, м;, ;

- коэффициент удлинения трелевочных волоков, зависящий от рельефа, =1,05...1,40.

Где - количество погрузочных пунктов на участке .

2.3 Расчёт сменной производительности лесозаготовительных машин

2.3.1 Производительность на валке машиной ЛП-19

П_см=



Где - продолжительность смены, с. (Т=28800с);

К - коэффициент использования моторной пилы непосредственно на пиление,

К=0,25…0,45;

- средний объем хлыста, м³;

Т_ц- время на обработку одного дерева, с.

Время цикла Т_ц определяется по формуле:

Где t_с - время срезания дерева;

k_с-коэффициент, учитывающий затраты времени на сталкивание дерева с пня, переход от дерева к дереву и подготовку дерева к валке.

П_см = (28800 - 2500) * 0,9 * 2 * 25 * 230 ч (60 + 40 * 2 * 25 * 230/0.6) = 355,022 м³/смена.

2.3.2 Сменная производительность трелевочной машины ЛП-18Г

Где - средний объем трелюемой пачки, м³;

- число рейсов трактора за смену;

- коэффициент использования рабочего времени смены (=0,90)

а) по мощности двигателя или по касательной силе тяги:



Где: - касательная сила тяги,

Н; - сила веса трактора,

Н ,

- коэффициент сопротивления движению машины 0,05-0,2,

=0,15,

- коэффициент сопротивления движению хлыстов или деревьев 0,6-0,7,

=0,4;

- величина подъема и спуска в тысячных ;

- коэффициент распределения нагрузки между машиной и волоком

Касательная сила тяги может быть определена по формуле:

Где - мощность двигателя, кВт .

- коэффициент полезного действия трансмиссии, .

- скорость движения машины в грузовом направлении, км/ч применяется на первой передачи

б) по сцеплению машины с грунтом:



Где - коэффициент сцепления трактора грунтом, для зимы для лета

в) по грузоподъемности машины:

Где - допустимая нагрузка на ходовая часть (щит) машины, кН;

г) по допустимому давлению на грунт:

Где - допускаемое удельное давление на грунт(кгс/см²);

- давление трактора на грунт (кгс/см²).

Вес пачки, которую может трелевать машина, равен меньшей из величин .

По подсчитанному весу трелюемой пачки может быть определен ее объем, пл. м³.



Где - сила веса кроны, Н. Составляет 15…..30% от общего веса пачки

- средневзвешенный объёмный вес древесины, Н/м³:

Где - доля участия i-ой породы в насаждении;

- объёмный вес i-ой породы, Н/м³

- коэффициент использования расчётного объёма рейсовой нагрузки,

Количество рейсов машины в смену определяется по формуле:

Где - продолжительность смены, с. (Т=28800с).

- подготовительно-заключительное время на смену, с (t_пз=3600с).

- время движения трактора в порожнем направлении;

- время, затраченное на набор пачки, при трелевке подборщиками пачек принимаем

- время движение в грузовом направлении;

- время разгрузки пачки, с; при работе подборщиками пачек

;

Где - скорость движение машины в порожняковом направлении, м/с.

- скорость движения машины в грузовом направлении, м/с

;

Полученные значения подставим:

Полученные значения подставим:

2.3.3 Сменная производительность лесопогрузчика ЛТ-72

Где - коэффициент, учитывающий неравномерность поступления лесовозного транспорта под погрузку (=0,75 - 0,80); 0.8

- средний объём загружаемого сортимента, =0,35 м³;

- продолжительность цикла погрузки одной пачки.



Где и - время перемещения манипулятора штабелера с пачкой и без пачки:

и - время захвата и укладка пачки, с

2.3.4 Сменная производительность сучкорезно-раскряжевочных машин ЛО-70

Выработка машин ЛО-120 зависит от среднего объема хлыста, длины выпиливаемых сортиментов и определяется по формуле:

Где:

t_ц- затраты времени на раскряжевку одного хлыста, с (105с).

м³/см.

Принимаем табличное П_см=69 м³/см.



2.4 Выбор организационной формы лесосечных работ, определение потребного количества основного оборудования и рабочих

В данном проекте используется одна комплексная бригада, состоящая из двух звеньев: заготовка сортиментов, вывозка сортиментов, а так же используется отдельное звено: погрузка, это связано с неравномерностью подъезда под погрузку лесотранспортных машин. Определение потребного количества основного оборудования для комплексной бригады.

Где:

- производительность механизма i-ой операции;

- число механизмов занятых на i-ой операции;

- сменность на i-ой операции.

Выработка на отдельных операциях при проведении основных работ.

а) заготовка сортиментов:

Сменность операции принимаем

Число механизмов принимаем

б) трелевка сортиментов:



Сменность операции принимаем

Число механизмов принимаем

г) погрузка:

Сменность операции принимаем

Число механизмов принимаем

Суточное задание комплексной бригады определяется:

Где - минимальная выработка машин на одной операции, с учётом их числа;

- максимальная выработка машины.

Таблица 2 -Потребное количество основного оборудования и рабочих для комплексной бригады:

наименования работ	число смен работы в сутки	суточное или сменное задания бригады	производительность механизма	число рабочих	марка механизма	потребное количество работающих механизмов
				по норме	фактически принятых
Валка	1	204	355	10,7	3 1	ЛП-19	1
Трелевка	1	204	103	32,33	22	ЛП-18Г	2
Обрезка сучьев + раскряжевка	1	204	256	30,94	11	ЛО-70, ЛП-33А	1
Погрузка	1	204	204	11,2	31	ЛТ-72	1

Определяем комплексную норму выработки для комплексной бригады.

Где - число рабочих по норме в бригаде.

Затем определяем фактическую выработку на чел. день.

Где - число рабочих фактически.

Определяем процент выполнения норм выработки:



2.5 Расчет потребного количества бригад и мастерских участков

Потребное количество комплексных бригад для выполнения производственного задания определяется по формуле:

Где N - число рабочих дней в году;

V_год- годовое производственное задание, по сортиментной заготовке, м³;

n - число лесосек, разрабатываемое за год всеми бригадами;

- количество бригад, одновременно работающих в одной лесосеке;

t - время на перебазировку из одной лесосеки в другую, t=0.5 дня.

Число лесосек, разрабатываемых предприятием ежегодно, составляет

Где S_л - площадь одной лесосеки, га.

М - запас древесины, м³ на 1 га.

,

.

Принимаем количество комплексных бригад 3 для выполнения производственного задания.



3. Подготовительные работы

К категории подготовительных работ относятся работы, связанные с подготовкой лесосек и строительство лесовозных усов. Они осуществляются с целью создания необходимых условий для успешного выполнения основных производственных процессов.

В состав подготовительных работ входят: осмотр и прием лесосечного фонда, подготовка лесосек для безопасной работы, растеска границ пасек и волоков, подготовка магистральных трелевочных волоков, устройство погрузочных пунктов и монтаж оборудования, подготовка места для стоянки машин и механизмов, устройство пунктов технического обслуживания и мелкого ремонта, оборудование места для хранения ГСМ, изыскание и строительство усов лесовозных дорог.

Подготовительные работы выполняются специальными бригадами. Объем подготовительных работ вычисляется умножением объема отдельных видов работ на одной лесосеки на количество лесосек, разрабатываемых в течении года.

Все расчеты по определению годового объема подготовительных работ и трудозатрат сводятся в таблицу. Нормы выработки берутся из приложения.

Приемка лесосечного фонда:

Где S_год - площадь годового лесосечного фонда, м²;

H₁ - норма выработки на перечет деревьев на 1 чел. день, м².

Для хлыстовой и сортиментной заготовки:

м².

Подготовка лесосек к работе.

Для хлыстовой и сортиментной заготовки

H₂ - норма выработки на подготовку лесосек к работе на 1 м².

H₂=16000 м² при запасе на 1 м² от 0,0151 до 0,025 м³.

Прорубка граничных визиров:

Где l₁ - протяженность визиров на разрабатываемой лесосеке;

n - количество лесосек, разрабатываемых в год всеми бригадами;

Н₃ - норма выработки на прорубку визиров, 1чел-день, м.

Для хлыстовой и сортиментной заготовки:

Подготовка магистральных трелевочных волоков:

Где:

l₂ - протяженность трелевочных волоков на разрабатываемой лесосеке, м;

Н₄ - норма выработки подготовки волоков на 1чел-день, м.

Для хлыстовой и сортиментной заготовки:

Устройство погрузочных пунктов:

Где n_n - число погрузочных пунктов на разрабатываемой лесосеке;

Н₅ - норма выработки на устройство погрузочной площадки, чел. день.

Для хлыстовой и сортиментной заготовки:



4. Вспомогательные работы

К вспомогательным работам на лесосеках относятся: техническое обслуживание машин, обеспечение горюче-смазочными материалами, содержание инструмента, а также бытовое обслуживание рабочих, организация горячего питания, перевозка на лесосеку и обратно, обеспечение обогревательными домиками. Трудозатраты на техническое обслуживание и текущий ремонт рассчитываются исходя из отработанных моточасов. Расчеты представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Годовые трудозатраты на ТО и ТР основного оборудования:

Марка машин и механизмов	Количество работающих механизмов	Число смен работы в год одного механизма	Число машино - смен в год на все механизмы	Уд. трудоемкость на ТО и ТР в чел. часах на машино - смену	Трудоемкость на ТО и ТР в чел. часах	Трудоемкость на ТО и ТР в чел. днях
	2	3	4	5	6
ЛП-19	6	500	3750	3	12000	48
ЛП-18Г	2	1500		6,48	77760	311,04
ЛП-33А	2	375		6	18000	72
ЛТ-188	2	250		5,06	10120	40,48
ЛО-70	2	750		6	36000	144
ЛТ-72	2	375		5,56	16680	66,72
						Т1=У682,24

Трудозатраты на подготовку режущего инструмента:



Где - число работающих механизмов, имеющих режущий инструмент;

k - коэффициент, учитывающий потребность в заточке в течение смены для валочных машин-1; a - сменность работы механизма;

N - число смен работы в году;

Т - продолжительность смены, час.;

Н_2i - норматив трудозатрат на подготовку режущего инструмента, чел.-час/шт. Для хлыстовой и сортиментной заготовки:

Трудозатраты на доставку топливно-смазочных и других вспомогательных материалов:

Трудозатраты на прогрев тракторов в зимнее время, подогрев воды на лесосеке и охрану машин:

Где Q_г - годовой объем заготовки леса, м³;

Н₄ - норматив затрат труда, чел. дней.

Трудозатраты на перевозку рабочих к месту работы и обратно, чел. дней:



Где n_м - число мастерских участков;

а - сменность работы мастерских участков.

Количество рабочих на вспомогательных работах определяется по формуле:

- суммарные трудозатраты по отдельным видам работ, чел. дней.

Вспомогательные работы (рабочие) распределяются по мастерским участкам в соответствии с их количеством и объемом заготовок.

Для охраны мастерского участка назначается сторож, который по совместительству может выполнять обязанности истопника при разогреве машин в зимнее время.



5. Заключительные работы

Заключительные работы выполняются после окончания основных работ. К ним относятся работы, связанные с очисткой лесосек и оправкой жизнеспособного подроста. Очистка лесосек от порубочных остатков и валежника необходима для естественного лесовозобновления, обеспечения пожарной безопасности и приведение их после рубок в санитарное состояние. Отходы лесозаготовок в свою очередь могут являться дополнительным сырьем для переработки.

Основным способом очистки лесосек от порубочных остатков является сбор их в кучи и валы с последующим сжиганием.

Наиболее эффективным способом является механизированная очистка лесосек, которая производится тракторными подборщиками сучьев сразу после окончания разработки лесосеки, в том числе и в зимний период при глубине снега до 0,5 м. При этом способе очистки порубочные остатки собирают в валы, расположенные параллельными рядами на расстоянии 15-25 м друг от друга в зависимости от захламленности лесосеки и технологии ее разработки. Как правило, подборщик двигается параллельно большему размеру лесосеки, т.е. длина гона приблизительно равна длине лесосеки. Валы должны размещаться преимущественно на волоках и по границам пасек. Размеры вала по ширине составляют 1,5-2,5 м, по высоте - 0,8-1,2 м. Рыхлые валы и валы высотой более 1,2 м должны уплотняться гусеницами трактора. Крайние валы должны отстоять от границ лесосеки на расстоянии не менее 15 м, а концу валов - не менее 10 м от стен леса.

Где F_год - площадь годового лесосечного фонда, м²;

Н_б - норма выработки на 1чел. день, м²;

т₀- число рабочих в бригаде;

N_o- число дней работы в год на очистке лесосеки.

1 бригад

Раскряжевка неликвидной стволовой древесины на лесосеке производится бензомоторными пилами «Тайга-214». Сменная производительность бензопилы при обслуживании одним раскряжевщиком составляет 15 - 20 м³. Сбор раскряжеванной неликвидной древесины с подноской до 20 м и укладкой в кучи объемом 1,5 - 2,0 м³ производится рабочими вручную.

Сбор лесосечных отходов в валы шириной 1,5 - 2,5 м и высотой 0,8 -1,2 м производится подборщиком сучьев ПСГ-3.



6. Проектирование мероприятий, обеспечивающих лесовозобновление

Способ лесовозобновления для каждой лесосеки определяют на основании анализа возможности естественного и искусственного лесовозобновления.

Для определения связи между количеством подроста до рубки и его количеством после рубки используют формулу:

Где М_о - количество подроста на лесосеке до рубки.

к₁ - коэффициент отношения площади, занимаемой волоками, площадками и другими технологическими объектами к общей площади лесосеки;

к₂ - коэффициент сохранения подроста, летом к₂=0,5;

Р - коэффициент выживания подроста, Р=0,5;

- зональный коэффициент, для северной тайги 0,7;

Где S₁ - суммарная площадь пасечных, магистральных волоков, погрузочных пунктов, находящихся на лесосеке, 24000м²;

S - площадь лесосеки, м².

Для хлыстовой заготовки:

М=7000*0,85*0,7*0,5*0,8=1666 шт.

Для выбора того или иного лесовосстановительного мероприятия пользуются шкалой оценки состояния возобновления вырубки главными породами. По данным шкалы наша лесосека требует искусственного лесовозобновления.

Для проведения искусственного лесовозобновления необходима подготовка почвы - ее минерализация. На лесосеках, очищенных от порубочных остатков, можно проводить механизированную подготовку почвы без предварительной корчевки пней, если количество их не превышает 600 шт. на 1 гектар. Для этого применяются прицепные лесные плуги ПЛП-135, ПКЛ-70, фрезы ФЛУ-0,8.

Количество пней на 1 га определится по зависимости:

Где М - запас древесины на 1 га, м³;

V_хл - средний объем хлыста, м³.

шт.

При количестве пней более 600 на 1 га минерализация почвы проводится корчевателями ЛД-9, МРП-2, КМ-1, ТК-1.

Корчеватели разрабатывают полосы шириной 2…3 м, где производится сплошная раскорчевка.

Производительность корчевателей рассчитывается по зависимости:

Где:

- коэффициент, учитывающий повороты корчевателя, 0,9;

- средняя скорость корчевателя, м/с, 1 м/с;

- ширина обрабатываемой полосы, 3 м.

На посадке саженцев и сеянцев применяются лесопосадочные машины МЯУ-1, СЛГ-1, СЛ-2. Производительность лесопосадочных машин 3...5 га/см.

В таблице 5 представлен набор машин и механизмов для лесовозобновления, определены трудозатраты и число рабочих на лесовозобновлении.

Число механизмов определится по зависимости:

Где Q - годовая площадь лесосек, требующих возобновления, м²;

П - производительность механизма, м²/смену;

N - число дней работы в году;

i - число смен работы в сутки.

Таблица 5 - Работы по лесовозобновлению:

Наименование работ	Годовой объем работ,м2	Марка механизма	Пр-сть механизма м3/смену	Потребное количество механизмов	Потребное количество рабочих, чел.
Вспашка	220000	ЛД-9	51160	1	1
Посев семян (саженцев)	220000	МЛУ-1	40000	1	1



7. Проектирование противопожарных мероприятий

В соответствии с постановлением Совета Министров правительства РФ №886 от 9.09. 1993 установлены правила пожарной безопасности в лесах РФ.

При проектировании лесозаготовительной деятельности необходимо наметить комплекс мероприятий, обеспечивающих противопожарную безопасность и обеспечить необходимый набор противопожарного оборудования.

При проведении очистки мест рубок лесопользователи должны:

- производить весеннюю доочистку мест рубок в случае рубки и очистки лесосек в зимнее время;

- укладывать порубочные остатки в кучи или валы шириной не более 3 м для перегнивания или сжигания или разбрасывать их в измельченном виде по лесосеке на расстоянии не менее 10 м от стен леса. Расстояние между валами должно быть не менее 20 м;

- заканчивать сжигание порубочных остатков при огневом способе очистки мест рубок до начала пожароопасного сезона;

- при сжигании порубочных остатков должны обеспечиваться сохранность имеющихся на лесосеках подроста, семенников;

- сжигание порубочных остатков сплошным палом запрещается.

Срубленные деревья в случае оставления их на лесосеках на пожароопасный сезон должны быть очищены от сучьев и плотно уложены на землю.

Заготовленная лесопродукция, оставляемая на лесосеках на пожароопасный сезон, должна быть собрана в штабеля или поленницы и окаймлена минерализованной полосой шириной не менее 1,4 м.

Лесосеки в хвойных равнинных лесах на сухих почвах с оставленной на пожароопасный сезон заготовленной лесопродукцией, а также с оставленными на перегнивание порубочными остатками окаймляются минерализованной полосой шириной не менее 1,4 м. Такие лесосеки площадью свыше 25 га должны быть, кроме того, разделены минерализованными полосами указанной ширины на участки, не превышающие 25 га.

Складирование заготовленной древесины должно производиться только на открытых местах на расстоянии:

- от стен лиственного леса при площади места складирования до 8 га -20м, а 8 га и более - 30 м;

- от стен хвойного и смешанного леса при площади места складирования до 8 га - 40 м, а 8 га и более - 60 м.

Места складирования и указанные противопожарные разрывы вокруг них должны быть очищены от легковоспламеняющихся материалов и окаймлены минерализованной полосой шириной не менее 1,4 м, а в хвойных насаждениях на сухих почвах - двумя такими полосами на расстоянии 5 -10 м одна от другой. Арендаторы участков лесного фонда обязаны:

Разрабатывать и утверждать для каждого арендуемого участка лесного фонда по согласованию с государственными органами управления лесным хозяйством противопожарные мероприятия.

Обеспечивать тушение лесных пожаров в местах проведения работ и действующих лесовозных дорог, а на остальной территории оказывать по требованию лесхозов и баз авиационной охраны лесов помощь в тушении пожаров на неосвоенных, а также пройденных рубкой участках лесного фонда путем выделения рабочей силы и техники.

В обязательном порядке лесозаготовительное предприятие оснащается комплектом противопожарного оборудования (таблица 6).

Таблица 6 - Набор противопожарного оборудования и средств тушения пожаров лесозаготовительных предприятий:

Оборудование	Ед. изм.	Количество средств пожаротушения	Примечание
Емкости для воды объемом 1500л	шт.	4	При наличии цистерн емкости иметь не обязательно
Насос НШН-600	шт.	4	В комплекте
Мотопомпы 600..800 л/мин	шт.	4
Напорные рукава	м	1500
Бульдозер более 100 л.с.	шт.	2
Трактор с плугом ПКЛ-70	шт.	5
Автомобили вездеходы "Урал-4320","Камаз-5310"	шт.	3
Зажигательные аппараты	шт.	4
Смачиватели	шт.	200
Лесные ранцевые огнетушители (РЛО-М)	шт.	40
Ручные инструменты:
Лопаты	шт.	200
Топоры	шт.	20
Мотыги	шт.	40
Грабли	шт.	40
Пилы	шт.	10
Ведра	шт.	20
Бидоны для питьевой воды	шт.	20
Бензопилы	шт.	8
Электромегафоны ЭМ12	шт.	2
Радиостанции	шт.	6
Спецодежда	комп.		по числу рабочих
Аптечки	шт.	5
Ручные инструменты: Лопаты Топоры Грабли Пилы	шт.	10 2 2 1
Бензопилы	шт.	1
Ранцевые огнетушители(РЛО-М)	шт.	2
Ведра	шт.	2
Радиостанции	шт.	1
Аптечка	шт.	1

Каждый трактор, автомашина оснащаются огнетушителем, топором, аптечкой.



8. Разработка участка лесопиления на верхнем складе

Производительность лесопильных рам (РПМ-02), м³, распиленного сырья определяется по формуле:

Где - коэффициент, учитывающий регламентированные и нерегламентированные простои, 0,75...0,80;

п - частота вращения главного вала, 60 об/с. Принимается по технической характеристике;

- подача (посылка) бревна на один оборот главного вала, м/об; Величина подачи зависит от диаметра распиливаемого бревна = 0,0016...0,022 м/об - РПМ-02;

q - средний объем бревна, м³;

L - средняя длина распиливаемого сортимента, 4м.

Где V_x - средний объем хлыста, м³;

п - число выпиливаемых сортиментов, п = 4... 6.

Число лесопильных установок, необходимых для выполнения производственной программы определится по зависимости:



Где Q - годовой объем лесозаготовок, м³.

Одну лесопильную установку обслуживают 2 рабочих, следовательно количество рабочих на верхнем складе - 27 человек.



9. Комплектование бригад техникой, инвентарем и оборудованием

Для выполнения годового объема лесосечных работ устанавливают общую потребность в основном, вспомогательном оборудовании и инструментах.

Наименование оборудования и инструментов	Единица измерения	Количество рабочего оборудования и инструментов	Коэффициент перехода от рабочего к списочному	Списочное количество оборудования и инстррументов	Оборудование инструменты для подготовительных бригад	Оборудование и инструменты для вспомогательных работ	всего
ЛП-17	Шт	4	1,5	6	-
ПЛ-1	Шт	1	1,3	1,3	-
					бульдозер		2
					бензопила		2
					Ручные инструменты		2комп.
					Топор		8
					Мерная лента		2
					Буссоль или компас		2
						Машина технического обслуживания (ЛВ-8А)	1
						Водомаслогрейка (ВМ-3М)	1
						Теплогенератор (ЛВ-151)	1
						Обогревательные домики (ЛВ-85)	1
						Передвижная столовая (ПС-16)	1
						Автобус для перевозки рабочих (КАВЗ)	1
						Домик мастера (ЛВ-56-01)	1
						Радиостанция	1

Затем производят расчет потребности в год горюче-смазочных материалов и жидкостей.



10. Основные технико-экономические показатели работы мастерских участков

Показатели работы мастерских участков сводятся в таблицу.

Таблица 10.1 - Основные технико-экономические показатели работы мастерских участков:

Показатели	Мастерские участки	Всего по предприятию
	№1
Объем производства, пл.м3
годовой	220000	220000
сменный	1000	1000
Основные работы: Число комплексных бригад, число рабочих в бригадах,	5 5	3 18
Комплексная норма выработки на чел.-день, пл.м3	40	40
Подготовительные работы: число подготовительных бригад	2	2
Число рабочих в бригадах	6	12
Вспомогательные работы: Число бригад	1	1
Число рабочих в бригадах	8	8
Всего рабочих	38
Годовая выработка на одного рабочего, м3	4888
Количество основного работающего оборудования: ЛП-17 ПЛ-1	15 5	15 5
Годовая выработка на механизм: На валочно- трелевочную машину На погрузочную машину	16667 50000	16667 50000

Комплексную выработку на человеко-день определяют по предприятию в целом делением годового объема производства на количество рабочих дней в году.

Годовую выработку на одного рабочего определяют также по предприятию в целом делением годового объема производства на количество рабочих, занятых на основных, подготовительных, вспомогательных и заключительных работах.

Годовая выработка на механизм устанавливается только по предприятию путем деления годового объема производства на количество работающих однотипных механизмов.



11. Описание технологического процесса

1. Подготовительные работы производятся до начала разработки лесосеки. В состав подготовительных работ входят следующие операции:

а) осмотр и приемка лесосечного фонда

б) разметка границ лесосек и волоков

в) подготовка магистральных волоков

г) устройство погрузочных пунктов

д) строительство лесовозных дорог.

Из лесопроизводственной базы ежегодно отводится в лесосечный фонд на основании срока рубок, при отводе лесосек проводятся следующие работы:

а) по границам лесосек прорубают просеку, ставят колья и делают затески топорами на деревьях в лесах 3-х групп - 2м.

б) осуществляется пересчет деревьев, на основании которого определяют запас леса на средний объем хлыста.

в) производят денежную оценку.

г) составляют план лесосеки.

Пересчет деревьев делается не по всей лесосеке, а по определенной ленте (5-10%).

При приемке проверяются: наличие метки визиров, закладываются пробные площади, результаты пересчета. При приемке леспромхозу передается лесорубочный билет, абрис, денежная оценка и дается разделение леса по категориям технической годности.

Подготовительные работы зависят от почвенно-грунтовых условий, захламленности лесосек, рельефа местности, от принятого технологического процесса и типа принятых механизмов.

2. Валка и трелевка деревьев осуществляется валочно-трелевочными машинами ЛП-17. Лесосеки разрабатываются лентами шириной 5м, перпендикулярно усу лесовозной дороги. Машина срезает и сталкивает деревья в определенном направлении. Она имеет срезающее устройство (цепная пила) и механизм направления повала, технологический рычаг. Трелевка производится с помощью гидроманипулятора с челюстным захватом. Идет процесс сбора и перемещения деревьев от места валки на лесопогрузочный пункт.

3. Погрузка, последняя операция лесосечных работ. Она производится челюстным погрузчиком ПЛ-1. Лесопогрузчик работает по принципу переноса груза над кабиной трактора, что способствует сокращению цикла погрузки.

4. Заключительные работы выполняются после окончания основных работ. К ним относятся работы по очистке лесосек. После окончания погрузки необходимо очисть лесосеку от лесосечных отходов (порубочных остатков), валежника, вершинок деревьев, сучьев, нетоварной древесины. Лесосечные отходы после окончания рубок составляют до 20%.

Основными способами очистки лесосек являются:

1. сбор порубочных остатков в кучи или валы с последующим использованием,

2. порубочные остатки собираются в кучи или валы и сжигаются,

3. остатки оставляются на перегнивание,

4. порубочные остатки измельчаются на щепу и разбрасываются по лесосеке.



Заключение

Обеспечение непрерывного роста производительности труда в лесозаготовительном производстве, полное и рациональное использование заготавливаемого древесного сырья возможно лишь на основе комплексной механизации и автоматизации технологических операций путем применения современных машин, обеспечивающих выполнение всего комплекса работ по заготовке и первичной обработке древесного сырья.

В курсовом проекте подробно описаны лесосечные работы с использованием ВТМ ЛП-17, погрузчиков ПЛ-1. А также описаны работы на нижнем складе. трелевка оборудование лесовозобновление

При изучении курса «Технология и оборудование лесозаготовок» я ознакомился с процессом лесозаготовок: лесосечными работами, транспортировкой леса и переработкой цехов и участков первичной переработки древесного сырья на нижних складах лесозаготовительных предприятий.

Выполнив данный курсовой проект, я расширил и закрепил полученные знания, а также приобрел навыки в проектировании технологии лесосечных работ.



Список использованной литературы

1. Альбом - «Машины и технология лесосечных и лесоскладских работ». Залегаллер Б.Г. и др. (учебное пособие для курсового и дипломного проектирования), - 1973. - 24 с.

2. Гороховский К.Ф., Лившиц Н.В. Машины и оборудование лесосечных и лесоскладских работ: учебное пособие для вузов. - М.: «Экология», 1991 - 528 с.

3. Грязнов Ю.П, Дингес Н.П. Технология лесопромышленных производств. Основы проектирования: уч.пособие для студентов специальностей 260100 и 060800 и всех форм обучения. - Красноярск: СибГТУ, 2001. - 96 с.

4. Дингес Н.П., Лозовой В.А. Технология лесопромышленных производств: учебное пособие для студентов специальности 060800 всех форм обучения. - Красноярск: СибГТУ, 2003. - 224 с.

5. Загоскин В.А. Технология и оборудование лесоперерабатывающих производств: учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. - Красноярск: СибГТУ, 1999. - 132 с.

6. Кочегаров В.Г, Бит Ю.А., Меньшиков В.Н. Технология и машины лесосечных работ: учебник для вузов - М.: Лесная промышленность, 1990. - 392 с.

7. Машины и оборудование лесозаготовок. Справочник/ Е.И. Миронов, Д.Б. Рохленко, Л.Н. Беловзоров и др. - М.: Лесн. пром-сть, 1985. - 320 с.

8. Саух Ю.В. Курс лекций.

Размещено на Allbest.ru