Проект технологического процесса лесосечных работ предприятия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Природно-производственные условия предприятия представляют собой краткую характеристику лесосырьевой базы предприятия, района проектирования предприятия, а также влияние этих факторов на выбор технологического процесса, системы машин, на общие условия работы.

Важным фактором, определяющим многие специфические черты природных и лесорастительных условий района расположения лесозаготовительного предприятия (ЛЗП) (г. Красноярск), является климат.

Красноярск расположился в умеренном климатическом поясе, в самом сердце Евразийского континента, потому климат в городе сухой и резко-континентальный со значительными изменениями температуры дня и ночи, зимы и лета. До строительства красноярской ГЭС, средняя температура зимы в городе была -35 градусов, сейчас близость Красноярского водохранилища смягчила климат, сегодня средняя температура января -20 градусов по Цельсию. Наиболее тёплый месяц --июль, его средняя температура,+18.7°C. Среднегодовое количество осадков -- 465 мм. Влажность воздуха - 68%.

В районе проектируемого ЛЗП преобладают в основном суглинистые грунты. Рельеф позволяет использовать большинство машин для лесосечных работ, так как крутизна склона не превышает 10^°. Группа лесов в районе ЛЗП имеет преимущественно эксплуатационное значение, так как леса в основном 3 группы. Виды рубок - сплошные.

Краткая таксационная характеристика лесосырьевой базы предприятия:

· Породный состав древостоя: 6Е3Ос1Б;

· Ликвидный запас леса на 1 гектаре: 200 м³;

· Средний объем хлыста: 0,36 м³;

· Средняя высота: 23 м;

Наиболее существенное влияние на выбор типа технологического процесса, системы машин, схем разработки лесосек оказали следующие факторы: почвенно-грунтовые условия, ликвидный запас леса на гектаре, средний объем хлыста, процент заготовки с сохранением подроста, рельеф.



1. Основные показатели арендуемого лесосечного фонда

Состояние лесосечного фонда существенно влияет на выбор схемы технологического процесса и системы лесосечных машин.

В соответствии с заданием на курсовой проект в разделе приводится краткое описание лесосечного фонда - таксационная характеристика и качественный состав насаждений, а также производится определение основных показателей лесосечного фонда.

Запас ликвидной древесины на лесосеке определяется по формуле:

(1.1)

м³

где Q_л - запас ликвидной древесины на лесосеке, м³;

q - ликвидный запас леса на 1 га эксплуатационной площади, м³;

- площадь лесосеки, га.

Потребное количество лесосек на расчетный год

(1.2)

где - потребное количество лесосек на расчетный год, шт;

- годовой объем заготовки древесины, м³.

Исходя из среднего объема хлыста V_ХЛ определяется количество деревьев на лесосеке n_Д и в целом по годовому лесфонду n_ДГ

(1.3)

(1.4)

= 11 111 шт.

= 555550 шт.

где n_Д - среднее количество деревьев на одной лесосеке, шт;

n_ДГ - примерное количество деревьев по годовому лесфонду в целом, шт;

V_ХЛ - средний объем хлыста по годовому лесосечному фонду, м³.

Устанавливаются также годовой объем заготовки древесины и площадь годичной лесосеки при разработке лесосек с сохранением и без сохранения подроста. Расчетные данные заносятся в таблицу 1.1.

Затем устанавливается объем низкокачественной древесины. Объем низ- кокачественной древесины в среднем по стране колеблется в пределах 20-40%. В хвойных насаждениях ее значительно меньше. Для определения запаса дело- вой древесины в курсовом проекте можно принять следующий процент низко- качественной древесины по породам: сосна - 10%, ель - 15%, береза - 40%, осина - 60% от общего объема.

Основные показатели лесосечного фонда сводятся в таблицу 1.2.

Таблица 1.1

Распределение годового объема заготовки по способам разработки лесосек

№ п/п	Наименование способа разработки лесосек с распределением на периоды заготовки	Процент площади годичной лесосеки	Площадь, га	Объем заготовленной древсины,тыс.м3
1	2	3	4	5
1.	С оставлением подроста	70	700	140
2.	Без оставления подроста	30	300	60
3.	Итого	100	1000	200

При принятии решения распределении площади годичной лесосеки по способу заготовки - с оставлением и без оставления подроста, следует принять, что деревья всех представленных в насаждении пород распределены по площади равномерно, главными породами являются хвойные. Подрост светолюбивых хвойных на эксплуатационных площадях отсутствует.

Таблица 1.2

Основные показатели лесосечного фонда

№ п/п	Показатели	Единицы измерения	Величина
1	2	3	4
1	Общая площадь лесосек, отведенных в рубку на расчетный год	га	1000
2	Общий запас древесины	м3	200000
3	Запас леса по породам Ель в т.ч. деловой в т.ч. низкокачественной	м3 м3 м3	120000 102000 18000
	Осина в т.ч. деловой в т.ч. низкокачественной	м3 м3 м3	60000 24000 36000
	Береза в т.ч. деловой в т.ч. низкокачественной	м3 м3 м3	20000 12000 8000
4	Средний ликвидный запас леса на 1 га	м3	200
5	Средний объем хлыста	м3	0,36
6	Количество деревьев на лесосеке	шт.	11111
7	Количество лесосек на расчетный год	шт.	50
8	Всего низкокачественной	м3	62000
9	Всего деловой	м3	138000



2. Выбор схемы технологического процесса и системы машин

Лесосечные работы выполняются с применением различных машин и механизмов, состав которых определяется принятой схемой технологического процесса.

Основным признаком, по которому принято классифицировать технологические процессы лесосечных работ является вид вывозимой с лесосеки древесины (сырья). Вывозка древесины с лесосек может производиться в виде целых деревьев (полудеревьев), хлыстов, сортиментов, щепы.

В зависимости от набора технологических операций, места их выполнения и вида продукции, вывозимой с лесосеки, технологические процессы лесосечных работ подразделяются на следующие основные группы: хлыстовая технология, технология заготовки полудеревьями, сортиментная технология и технология с углубленной обработкой древесины.

В табл. 2.1 представлены наиболее распространенные технологические процессы всех групп лесосечных работ. Следует иметь в виду, что в группе технологических процессов с углубленной обработкой древесины теоретически возможно большее разнообразие получаемой продукции, однако в настоящее время эта группа процессов развита слабо.

Таблица 2.1

Технологические процессы лесосечных работ

Группа	№ тех про-цесса	Операции выполняемые на лесосеке	Вид трелюемого леса	Операции выполняемы на верхнем складе или погрузочном пункте	Вид вывозимого леса
Хлыстовая	1	В-Фп	Д	П	Д
	2	В-Фп	Д	Ос-П	Х
	3	В-Ос-Фп	Х	П	Х
Заготовка полудеревьями	4	В-Дл-Фп	Пд	П	Пд
	5	В-Фп	Д	Дл-П	Пд
Сортиментная	6	В-Ос-Фп	Х	Р-П	С
	7	В-Фп	Д	Ос-Р-П	С
	8	В-Ос-Р-Фп	С	П	С
	9	В-Ос-Р-Фп-П	-	-	С
С углубленной обработкой	10	В-Фп	Д	Ос-Р-Пр-П	Пм
	11	В-Ос-Р-Фп	С	Пр-П	Пм
	12	В-Ос-Р-Фп Рщ поруб ост-П	С -	Ок-Рщ-П -	Щтех Щтоп

Условные обозначения: В - валка деревьев; Ос - очистка деревьев от сучьев; Р - раскряжевка; Фп - формирование пакета; П - погрузка на лесовозный транс-порт; Дл - деление деревьев; Пд - полудеревья; Пр - продольная распиловка; Ок - окорка; Рщ - рубка в щепу; Д - деревья; Х - хлысты; С - сортимменты; Щтех - щепа технологическая; Щтоп - щепа топливная; Пм - пиломатериалы.

Технологический процесс № 12 позволяет получать на лесосеке технологическую и топливную щепу. Перспективен в условиях плантационного лесовыращивания. Однако, на современном этапе развития лесопромышленного комплекса получение технологической щепы в условиях лесосеки затруднено из-за отсутствия машин способных производить качественную окорку в данных условиях. Получение топливной щепы из порубочных остатков и целых деревьев в условиях лесосеки активно внедряется в технологический процесс лесозаготовок в последние годы.

Многообразие технологических процессов обусловлено разнообразием условий работы в зависимости от природно-производственных, лесотаксационных, экономических и других факторов.

Машины и оборудование следует подбирать в соответствии с параметрами предмета труда (средний объем хлыста, высота дерева, породный состав) и условиями труда на лесосеке (почвенно-грунтовые условия, размеры и способы разработки лесосек).

При формировании систем лесосечных машин следует стремиться к тому, чтобы машины, входящие в систему, имели один и тот же базовый трактор и соответствовали друг другу по технико-технологическим характеристикам. Это сократит трудоемкость и финансовые затраты на техническое обслуживание и ремонт техники, обеспечит удобство и организацию поставок запчастей и топливо-смазочных материалов (ТСМ), позволит сократить простои техники.

Выбираем: валочно-пакетирующую машину (ВПМ) JOHN DEERE 903J, трелевочный трактор (ТТ) Скиддер 640H чокерный и рубильную машину (РМ) УРП-1.



3. Обоснование технологии разработки лесосеки (делянки)

3.1 Технология разработки лесосек на базе валочно-пакетирующих машин и трелевочных тракторов (без сохранения подроста)

Технологии (узкопасечные) разработки лесосек на базе валочно-пакетирующих и трелевочных машин с ходами ВПМ перпендикулярными лесовозному усу. Технология разработки лесосеки с пакетированием деревьев по следу ВПМ (рис. 3.1) приемлема для реализации преимущественно сплошных рубок с предварительным возобновлением (сохранением подроста), а также чересполосных рубок на участках с подростом и без подроста; сплошных рубок с последующим лесовозобновлением.

Технология разработки пасек ВПМ двумя лентами, перпендикулярными к лесовозному усу, позволяют сохранить 60-70% жизнеспособного подроста, уменьшить площадь лесосеки, подверженную эрозию.

Рис. 3.1 Схема разработки лесосек по двухленточной технологии на базе валочно-пакетирующих и трелевочных машин: 1 - лесовозный ус; 2 - магистральный волок; 3 - пасечный трелевочный волок; 4 - погрузочный пункт, 5 - технологические ходы ВПМ; 6 - трелевочный трактор; 7 - пни; 8 - пачки деревьев, уложенные при разработке центральной ленты; 9 - пачки деревьев, уложенные при разработке второй ленты; 10 - сохраненный подрост хвойных пород; 11 - ВПМ; 12 - лесосека (насаждение) до рубки;13 - граница зоны безопасности

3.2 Технология разработки лесосек с трелевкой хлыстов за вершины на базе канатно-чокерных тракторов по узкопасечной технологии (с сохранением подроста)

Узкопасечная технология с трелевкой хлыстов за вершины на базе канатно-чокерных трелевочных тракторов приемлема для реализации всех видов рубок с ограничением применения при выборочных и сплошных рубках с сохранением подроста и второго яруса в насаждениях с древостоями (обычно порослевыми), в которых деревья имеют сильный разносторонний наклон и эксцентричность крон, что мешает осуществлять их направленную валку.

Рис. 3.2 Схема разработки лесосеки с трелевкой хлыстов за вершины на базе канатно-чокерных тракторов по узкопасечной технологии (выборочная рубка): 1 - скиддер; 2 - пачка деревьев; 3 - рубительная машина; 4 - лесопогрузочный пункт; 5 - лесовозный ус; 6 - растущий лес; 7 - вальщик леса; 8 - пасечный волок; 9 - магистральный волок; 10 -зона безопасности; 11 -штабель деревьев

Данный способ работ можно использовать при разработке лесосек без сохранения подроста на грунтах с низкой несущей способностью. Делянка разбивается на пасеки, ширина пасек в пределах 30-40 м. Полупасеки делят на ленты шириной 5-10 м. В целях сохранения от повреждения подроста и оставляемых на корню деревьев, на поворотах пасечных и магистральных волоков оставляются отбойные деревья из числа назначенных в рубку, которые вырубаются после завершения лесосечных работ. Валка деревьев на волоке и полупасеках начинается с ближнего к лесопогрузочному пункту конца пасеки. Полупасеки (справа и слева от волока) разрабатывают в два захода. В первый заход валят деревья на ленте (шириной 5-7 м), примыкающей к волоку, под острым углом (5-20°) к нему. После трелевки хлыстов с первой ленты валят деревья на ленте, удаленной от волока, на изреженную часть пасеки в образовавшиеся просветы под углом 30-45° к волоку. После валки деревьев на первой пасеке вальщик приступает к обрезке сучьев или переходит на следующую пасеку, разработка которой начинается с прорубки волока шириной 5 м. В это время на первой пасеке работают обрезчики сучьев, а трактор с канатно-чокерным оборудованием проводит трелевку за вершины хлыстов. Сучья обрезают на пасеках моторным инструментом и укладывают на волок, уплотняя в процессе трелевки. Порубочные остатки, находящиеся далее 5 метров от края волока, собирают в мелкие кучи в местах, свободных от подроста.



4. Выбор схемы размещения волоков на лесосеке

Имеются типовые схемы размещения трелевочных волоков на лесосеке, которыми учитывается разнообразие природно-производственных условий при проведении лесосечных работ.

Определяющим критерием при выборе схемы является рельеф, заболоченность, характер размещения древостоя на лесосеке, способ погрузки.

Общим критерием рациональной выбранной схемы служит себестоимость 1 куб. м. стрелеванной древесины, что зависит в основном от среднего расстояния трелевки и количества погрузочных пунктов. При трелевке древесины гусеничными трелевочными тракторами следует стремиться к тому, чтобы среднее расстояние трелевки не превышало 300 м.

При V_n =18 м³, b_n=7,5 м - найдем длину ленты формирования пачки по формуле:

(4.1)

м

С достаточной для практических целей точностью (с допущением о равномерном расположении запаса древесины по лесосеке) среднее расстояние трелевки l_СР может быть определено как:

l_СР = ( К₁·В+К₂·L·К₀) (4.2)

l_СР = ( 0,5·200+0,25·500·1,1)=237,5 м

где К₁ и К₂ - коэффициенты зависящие от схемы расположения трелевочных волоков (табл. 4.1), К₀ - коэффициент, учитывающий увеличение расстояния трелевки изза маневрирования трактора К₀ =1,1…1,2; В - ширина лесосеки (протяженность перпендикулярная усу лесовозной дороги); L - длина лесосеки.

Трелевочные волоки располагают в зависимости от лесоводственных требований, почвенно-грунтовых и рельефных условий, по одной из типовых схем, которые в каждом конкретном случае дают максимальное сокращение среднего расстояния трелевки. Существует семь основных схем расположения трелевочных волоков (рис. 4.1).

В данном курсовом проекте используется параллельная схема (Рис. 4.1 а) - одна из наиболее распространенных, которая применяется при разработке с сохранением подроста.

Рис. 4.1 Схемы расположения трелевочных волоков а - параллельная; б - с широким фронтом отгрузки; в, г - перпендикулярные; д - диаго-нальная; е - радиальная; ж - веерная; заштрихованный участок - пасека

Таблица 4.1

Значения коэффициентов К₁ и К₂

Коэффи-циент	Вид схемы
	а	б	в	г	д	е	ж
К1	0,5	0,5	0,5	0,5	0,4	0,4	0,25
К2	0,25	0	0	0,25/n	0,2	0,2	0,25

Практика показывает, что наименьшее расстояние трелевки для всех схем расположения волоков достигается при длине лесосеки равной ее удвоенной ширине (2В=L).

Помимо среднего расстояния трелевки к основным показателям работы первичного транспорта леса относятся: грузооборот, грузовая работа, грузонапряженность трелевочных волоков.

Грузооборотом отдельного волока или сети волоков в целом называется объем древесины перевозимой к погрузочным пунктам.

Грузовая работа первичного транспорта леса определяется количеством кубокилометров выполняемых по отдельному волоку или всей сети волоков. Грузовую работу принято выражать графически в виде схемы грузопотоков пасечных или магистральных волоков.

Обычно пасеки имеют прямоугольную или треугольную форму.

Максимальный грузооборот волока определяется по формуле:

(4.3)

80 м³

где S_П - площадь пасеки, га;

q - запас леса на гектаре, м³/га.

Грузовая работа пасечного волока (для прямоугольной пасеки), длиной l, равна:

(4.4)

7800 м³·м

Грузонапряженность - определяется количеством грузовой работы, приходящейся на 1 км трелевки леса и характеризует необходимую прочность волоков, (м³ км/км)

(4.5)

где L_П и L_М - соответственно длины пасечных и магистральных волоков.



5. Подготовительные работы

Подготовительные работы выполняются до начала основных работ, включающих в себя валку и трелевку леса, очистку деревьев от сучьев, раскряжевку и погрузку лесоматериалов на лесовозный транспорт. К ним относятся: лесосырьевая, технологическая и транспортная подготовки, подготовка территории лесосек, лесопогрузочных пунктов и трелевочных волоков, подготовка обслуживающих производств (обустройство мастерского участка). Анализ трудозатрат на лесозаготовках показывает, что на подготовительные работы приходится 35-40% всех трудозатрат, их объем зависит от принятого технологического процесса, используемых машин, почвенно-грунтовых и рельефных условий, захламленности лесосеки и таксационных характеристик вырубаемого древостоя.

Лесосырьевая подготовка заключается в приемке лесосеки у федерального органа надзора за лесом.

Приемка лесосечного фонда от федеральных органов надзора за лесом производится с целью проверки правильности отвода лесосек в рубку и аукционной документации имеющейся лесосеки. Для этого все лесосеки, отведенные в рубку осматриваются в натуре и при этом проверяется: соответствие мест от-вода указанным в лесорубочных билетах; наличие ясно видимых границ лесосеки и не эксплуатационных площадей (занятых подростом и группами деревьев оставляемыми в качестве семенников); правильность товарно-денежной оценки лесосеки (породный состав, объем, выход деловой древесины и пр.); наличие и количество подлежащего обязательному сохранению жизнеспособного подроста; отсутствие лесонарушений в прилегающих к лесосеке насаждениях в полосе шириной 50 м.

При обнаружении расхождений с данными лесхоза по вышеперечисленным пунктам лесопользователь сообщает об этом лесхозу, который обязан проверить выявленные недостатки.

Технологическая подготовка лесосеки заключается в изучении лесоэксплуатационных условий (рельефа местности, грунтов, степени захламленности лесосек) при этом производятся: изыскания трассы лесовозного уса; выбор места для размещения погрузочных площадок и мастерского участка; разработка технологического процесса лесозаготовок, с учетом имеющейся у лесопользователя техники и лесоводственных требований к рубкам в данной местности; составление технологической карты разработки лесосеки в которой указываются: породный состав и запас леса на га по выделам, трассы трелевочных волоков, места расположения погрузочных пунктов и мастерского участка, способ очистки лесосеки, а также меры содействия лесовозобновлению, количественные показатели работ. Согласованная технологическая карта подписывается представителями лесопользователя и лесничества.

Лесосырьевая и технологическая подготовки лесосек предшествует всем остальным видам подготовительных работ. Она выполняется инженерно-техническими работниками лесопользователя и не входит в состав работ, выполняемых подготовительной бригадой. Обычно она проводится мастерами лесозаготовок с помощниками из двух - трех рабочих. Нормативные трудозатраты составляют 1,0-1,5 чел/дня на 1000 м3 древесины на лесосеке.

Своевременно, еще до прихода комплексных бригад на лесосеку должен быть подведен лесовозный ус. Транспортная подготовка заключается в строительстве лесовозных усов (временных лесовозных дорог). Направление, протяженность и очередность строительства сети усов на год намечаются после отвода лесосек. При отводе лесосек и трассировании усов учитывают возможность использования существующей сети усов.

Основным требованием при разработке схемы размещения усов является минимизация затрат труда и средств на их сооружение и на последующую эксплуатацию с учетом расходов на трелевку. Трассирование уса должно быть согласовано с технологией разработки лесосеки, что выражается в сокращении расстояний трелевки, выборе размещения пунктов технического обслуживания и т.д. Основное требование лесовозным усам - обеспечение надежной и безопасной эксплуатации лесовозного транспорта с расчетными скоростями и на-грузками при минимальных затратах на их строительство и содержание.

В практике строительства усов различают следующие их конструкции: колейные усы с инвентарными покрытиями (из железобетонных плит на грунтовом основании, из деревянных щитов на шпальном или грунтовом основании, из деревянных лент, лежневые на шпальном основании); гравийные; грунтовые, улучшенные добавками дренирующих и гравийных материалов; грунтовые и деревогрунтовые; с покрытием из лесосечных отходов (грунтовые и гравийные усы на хворостяной выстилке); зимние снежные и ледяные, узкоколейные же- лезнодорожные. Лесовозные усы устраивают однополосными с разъездами. Выбор дорожной конструкции усов определяется сезоном их эксплуатации, местными грунтово-гидрологическими условиями, наличием дорожностроительных материалов, требуемым объемом вывозки по усу и видом лесовозного транспорта. Для освоения лесосек, вырубаемых в зимнее время, в основном используют усы со снежноуплотненным покрытием.

При выборе конструкции проезжей части усов летнего действия следует руководствоваться следующими положениями: 1) в первом типе местности (сухие места) широко использовать грунтовые усы и усы на хворостяной выстилке; 2) во втором типе местности (сырые места) широко применять гравийные усы, в том числе и на хворостяной выстилке, а при отсутствии гравия - инвентарные покрытия; 3) для обеспечения бесперебойной вывозки леса в неблагоприятное время года (весной, осенью, в период затяжных дождей) как в первом, так и во втором типе местности необходимо иметь 1-2 уса с инвентарным покрытием; 4) лесосеки, расположенные на слабых грунтах (заболоченные и пере-увлажненные) необходимо осваивать в зимнее время с применением зимних снежноуплотненных усов, а при необходимости летней разработки таких лесосек, применять на усах в третьем типе местности инвентарные покрытия на усиленном основании.

Строительство уса на лесосеке должно быть закончено до начала подготовки погрузочных пунктов (верхних складов) и выполняется в следующей последовательности: изыскивают трассу уса, делают разбивку его оси и отвод дорожной полосы на местности, прорубают просеку (шириной обычно 8-10 м), планируют и устраивают проезжую часть. Разрубку трассы лесовозного уса рекомендуется делать в летний период. Лес, который заготавливают при прорубке просеки, используется при строительстве уса. Оставшиеся хлысты укладывают для отгрузки и вывозки потребителю. Все опасные деревья вдоль лесовозного уса на расстоянии 25 м в обе стороны должны быть убраны до начала его строительства. Комплексные лесозаготовительные бригады в начале разработки лесосеки разрубают на ее территории зону безопасности вдоль уса шириной 25- 50 м.

Строительство лесовозных усов рекомендуется проводить силами специальных дорожно-строительных бригад под руководством дорожного мастера. Количество рабочих в бригаде и оснащенность бригады механизмами зависят от типа лесовозного уса. Например, при строительстве усов с покрытием из инвентарных щитов, состав бригады будет следующий: вальщик - 1; помощник вальщика - 1; тракторист - 1; чокеровщик - 1; машинист щитоукладчика - 1; дорожные рабочие - 2. Оснащение - БП, ТТ, щитоукладчик.

Подготовка территории лесосек к рубке и лесопогрузочных пунктов (верхних складов) предполагает уборку опасных деревьев, подготовку трелевочных волоков и лесопогрузочных пунктов (верхних складов).

Уборка опасных деревьев необходима для предотвращения самопроизвольного и неожиданного их падения от ветра, удара или толчка и представляет со- бой валку гнилых, сухостойных, зависших, ветровальных буреломных и сломанных деревьев в свободные промежутки между деревьями с таким расчетом, что- бы впоследствии они не мешали трелевке. Опасные деревья убирают по всей площади лесосеки и вдоль лесовозного уса на полосе шириной 25 м по обе его стороны. Опасные деревья валят, по возможности, в направление к растесанным трелевочным волокам. Сильно наклоненные деревья следует валить в сторону наклона, снятие зависших деревьев можно производить с помощью ручной лебедки или трелевочного трактора, закрепив канат лебедки за комель зависшего дерева. При машинной валке уборку опасных деревьев не производят.

В основу определения объема подготовительных работ должна быть положена схема разработки лесосек. По схеме устанавливается количество трелевочных волоков на лесосеке и их общая протяженность, протяженность лесовозного уса, количество и размещение лесопогрузочных пунктов. Схемы разработки лесосек, пасек и лент представлены в приложениях.

Длина пасечных визиров, трелевочных волоков, границы зоны безопасности определяются расчетным или графическим путем (измерение их на состав- ленной схеме разработки лесосеки) в зависимости от принятых размеров пасек, ширины лесосеки, схемы расположения трелевочных волоков.

Уборка опасных деревьев производится бригадой (звеном) по подготовке лесосек, либо силами самих основных лесозаготовительных бригад (звеньями из двух рабочих: вальщика и помощника высокой квалификации) до начала разработки лесосеки в бесснежный период или при глубине снега не более 30 см.

Расположение волоков на лесосеке устанавливается в соответствии с принятой технологической схемой, с учетом рельефа и почвенно-грунтовых условий. Обычно пасечные волоки прокладываются в процессе разработки пасеки, а магистральные - до начала разработки лесосеки.

Разбивку лесосеки на делянки и пасеки и наметку трелевочных волоков производит мастер лесозаготовок совместно с бригадирами комплексных бригад в соответствии с технологической картой на разработку лесосеки. Делянки (лесосеки) одна от другой обычно отделяются визирами, затесками на деревьях, бечевкой или цветными лентами. Граница делянки одновременно является и границей смежных пасек.

Пасекой называется часть делянки, трелевка с которой идет по одному трелевочному волоку. Ширина пасеки устанавливается исходя из способа валки и трелевки деревьев, состава и высоты лесонасаждений, рельефа местности, почвенных условий, параметров технологического оборудования лесозаготовительных машин и тракторов, необходимости сохранения подроста. Она является рабочим местом вальщика и трелевщика, а иногда и обрубщика сучьев. При валке леса бензиномоторными пилами и трелевке древесины тракторами пасека имеет прямоугольную форму и ширину 20-50 м, а при трелевке леса лебедками - треугольную форму и ширину 25-50 м или же 80-125 м. Если разработка лесосек ведется широкозахватными валочно-пакетирующими или валочно-сучкорезно-раскряжевочными машинами, ширина пасеки (ленты) обычно равна двойному эффективному вылету манипулятора машины (примерно, 14-20 м) с расположением волока по середине пасеки. Иногда, при работе указанных машин ширина пасеки (ленты) может быть равна одинарному эффективному вылету манипулятора с расположением волока по краю пасеки (например, при разработке лесосек без сохранения подроста). Разбивка лесосеки на пасеки (ленты) при машинной заготовке древесины обычно не производится за исклю-чением случаев на разных видах выборочных рубок. Длина пасек различна и зависит от размеров делянки и схемы расположения трелевочных волоков на лесосеке.

Трелевочным волоком называется простейший транспортный путь на лесосеке, по которому лесоматриалы доставляются на погрузочную площадку (верхний склад). Волоки бывают пасечные и магистральные. Пасечные волоки обычно располагают посредине пасек. При ширине пасек 15-20 м волоки могут располагаться по границам пасек.

К одному магистральному волоку обычно примыкает несколько пасечных волоков. В отдельных случаях на лесосеке могут устраиваться только магистральные или только пасечные волоки.

Трелевочные волоки на лесосеке могут располагаться по следующим основным схемам: параллельной, веерной, диагональной и радиальной. Выбор той или иной схемы расположения волоков на лесосеке зависит главным образом от рельефа местности, почвенно-грунтовых условий, типа трелевочного и погрузочного механизмов, характера лесонасаждений и вида лесовозного транспорта.

Таблица 5.3

Ведомость расчета трудозатрат на подготовку лесосечного фонда к эксплуатации

Вид работ	Ед.измерения	Объем работ на одной лесосеке	Норма выработки на чел-день	Трудозатраты на под-готовку од-ной лесо-секи	Количество лесосек на расчетный год	Суммарные трудозатр. чел.-дней в год
1	2	3	4	5	6	7
1. Выполнение лесосырьевой и технологической подготовок	м3	4000	1,5	6000	50	300000
2. Прорубка граничных визиров	км	1,8	1,5	2,7	50	135
3. Прорубка внутр. визиров	км	10,1	1,5	15,15	50	757,5
4. Сплошной пересчет дер. в насаждениях	га	20	0,5	10	50	500
5. Уборка опасных деревьев	га	20	1,2	24	50	1200
6. Подготовка площадки трелев. трактором: валка деревьев со среза-нием заподлицо с землей на площад-ке 30х40 м, обрезка сучьев, трелевка и окучивание хлыст.	шт	10	176	1760	50	88000
7. Строительство лесовозных усов	км	-	-	-	-
					?АП	302592,5

Состав и объем работ по подготовке погрузочных пунктов зависит от типа технологического процесса лесосечных работ и вида применяемых машин и механизмов на трелевке, обрезке сучьев и погрузке. В случае, когда погрузка древесины на лесовозный транспорт производится челюстными погрузчиками, в состав работ по подготовке погрузочного пункта входит выбор места и подго-товка погрузочной площадки. Одновременно с подготовкой погрузочных пунк-тов производится устройство и оборудование мест для стоянки тракторов и хранения оборудования, склада горюче-смазочных материалов, пункта профи-лактического обслуживания машин, обогревательных помещений и столовой. Все это желательно разместить в центре мастерского участка неподалеку от лесовозной дороги. Расчеты по определению объема подготовительных работ и трудозатраты на их выполнение сводятся в таблицу 5.3.

Потребное количество рабочих для выполнения подготовительных работ определяется по формуле

(5.6)

где УА_П - трудозатраты для выполнения подготовительных работ специальной бригадой на расчетный год, чел-дни;

D_П - количество рабочих дней в год на подготовку лесосек к эксплуатации.

Количество человек потребное для выполнения подготовительных работ 24.

Далее формируются 4 подготовительные бригады по 6 человек, перечень оборудования для их оснащения приведен в табл. 5.4.

Таблица 5.4

Рекомендуемый набор оборудования для бригад, выполняющих подготовительные работы

Оборудование	Количество
Бензиномоторная пила	2х4=8
Приспособления к бензиномоторным пилам УП и СК	2х4=8
Переносная лебедка	1х4=4
Комплект инструментов (лопата, кувалда, молотки, ключи)	1х4=4
Топор	4х4=16
Мерная лента	1х4=4
Бусоль или компас	1х4=4



6. Подбор машин и оборудования для лесозаготовительного процесса

Сменная производительность ВПМ 903J, м³/см находим по формуле:

(6.1)

где Т_СМ - продолжительность смены - 7 час;

t_Р - время на регламентируемые простои - 1,15 час;

ц - коэффициент использования рабочего времени - 0,8;

V- средний объем хлыста, пакета или пачки, м³ (V_пачки=3,96 м³);

Т_Ц - длительность цикла, сек.

При расчёте производительности время цикла валочно-пакетирующей машины (сек) находим по формуле:

, (6.2)

где t₁ - время на подведение и захват дерева ЗСУ, с;

t₂ - время на спиливание дерева, с., с учётом, что R₁=1,0;

t₃ - время на сталкивание и падение дерева на землю, сек. - 8,5;

t₄ - время на укладывание дерева в пачку, c;

t₅ - время на переход машины от одной технологической стоянки на другую, с.

Время на подведение и захват дерева ЗСУ, с., находим по формуле:

, (6.3)

где l_ср.зсу - среднее расстояние перемещения ЗСУ до дерева, м (для 903J - 6,68 м);

v_{ср. зсу} - средняя скорость перемещения ЗСУ, м/с - 1,11.

Время спиливания одного дерева можно найти по формуле:

, (6.4)

где R₁ - коэффициент дополнительных затрат при подпиливании дерева - 1;

d - диаметр дерева на высоте груди, м - 0,28;

ц_п - коэф. использования технических возможностей чистого пиления - 0,65;

П_пил - производительность чистого пиления (по технической характеристике), м²/сек. - 0,05.

Время на укладывание дерева в пачку, c:

, (6.5)

Время на переход машины от одной технологической стоянки на другую, с.:

, (6.6)

где R_в - max вылет стрелы, м. - 8,4;

q - средний запас леса (исходные данные), м³/га - 200;

н_Р - скорость передвижения машины по лесосеки (техн. хар-ка), м/с - 0,64;

V_х - средний объем хлыста (исходные данные), м³ - 0,36.

Рассчитываем продолжительность времени цикла ВПМ 903J, сек.:

Находим сменную производительность ВПМ 903J, м³/см (формула 6.1):

м³/см

Расчет сменной производительности трелевочного трактора 640Н.

Время цикла для трелевочного трактора 640Н, сек., находим по формуле:

, (6.7)

где t₁ - время холостого хода трактора, сек;

t₂ - время формирования пачки, сек;

t₃ - время рабочего хода трактора, сек;

t₄ - время отцепки пачки, сек,

Время холостого и рабочего хода трактора, сек., находится по формуле:

, (6.8)

где l_СР - среднее расстояние трелевки, м. - 237,5;

V_СР - средняя скорость трактора в порожнем и груженом состоянии, м/с.-2,58;

Время формирования пачки, сек.:

, (6.9)

Время отцепки пачки, сек.:

, (6.10)

где ц₂ - коэффициент использования расчётного объема пачки - 0,75;

К₁ - коэффициент учитывающий затраты времени на формирование пачки за два приёма - 1,2;

V - объем пачки, м³ - 3,96 (техническая характеристика);

V_х - средний объем хлыста (исходные данные), м³ - 0,36.

Время цикла для трелевочного трактора 640Н, сек., (формула 6.7):

Сменная производительность трелевочного трактора Скидер 640Н, м³/см, (формула 6.1):

где Т_СМ - продолжительность смены - 7 час;

t_Р- время на регламентируемые простои - 1,1,5 час;

ц - коэффициент использования рабочего времени - 0,8;

V- средний объем пачки - 3,96 м³ (техническая характеристика).

Т_Ц - длительность цикла- 670,96 сек.

Измельчение древесины в щепу. Расчет часовой производительности рубительной машины УРП-1:

(6.11)

где n - частота вращения ножевого диска, об/мин. - 1000;

z - число ножей, шт. - 12 (техническая характеристика);

- длина частиц по волокну, мм. - 10;

k₁ - коэффициен использования рабочего времени (0,8);

k₂ - коэффициент загрузки установки (0,5);

F - площадь поперечного сечения измельчаемого лесоматериала;

Расчет производительности бензопилы «STIHL 361» на валке.

Производительность чистого пиления бензопилы «STIHL 361», найдем по формуле:

(6.12)

где з - коэффициент полезного действия двигателя (0,7-0,8);

N_v - мощность двигателя бензопилы, кВт (3,4);

к - коэффициент использования мощности двигателя (0,84);

b - ширина пропила, мм.

(6.13)

=121,6 м³

где - коэффициент эффективности использования чистого пиления (0,4..0,6);

Т_ц - время цикла, сек.

Т_СМ - продолжительность смены - 8 час;

, (6.14)

(6.15)

(6.16)

15 сек.

где V_m - скорость пиления (0,4-0,6);

t₁ - время на подготовку рабочего места до начала валки дерева (15-25 сек.);

t₂ - время на спиливание одного дерева;

t₃ - время на подвод бензопилы к дереву(3-5 сек.);

t₄ - время на сталкивание и падение одного дерева (5-10 сек.)

t₅ - время на время на переход вальщика от дерева к дереву.

коэффициент чистого пиления;

- коэффициент учитывающий характер лесосеки и неравномерное распределение на ней деревьев.



7. Определение потребного количества оборудования и рабочих на основных работах

Данные по определению потребного количества оборудования и рабочих сведены в табл. 7.1.

В графе 1 указаны все виды основных работ, выполняемых на лесосеках в соответствии с принятым технологическим процессом, а также те виды подготовительных и вспомогательных работ, которые выполняются рабочими основных бригад.

Расчеты по определению потребного количества основного оборудования и рабочих следует начинать с установления суточного объема производства Q_с.

(7.1)

где D - количество рабочих дней в году на основном производстве. - 250.

Сменный объем определяется делением суточного объема на число смен работы в сутки. Нормы выработки машин и механизмов на 1 машино-смену, берутся по указанию преподавателя. Нормы выработки на 1 человеку смену определяются делением норм выработки на 1 машино- смену на количество рабочих, обслуживающих 1 машину. Данные графы 8 подсчитываются делением суточного объема на норму выработки и могут быть дробными. В графу 9 заносится принимаемое число рабочих, которое должно быть целым. В графе 10 указывается потребное число машин механизмов по видам работ, округленное до целого. Следует учесть, что в случае многосменной работы машины будут работать по нескольку смен в сутки.

Таблица 7.1

Расчетное количество машин и рабочих для выполнения основных работ

Вид основных работ	Суточный объем, Qсут м3	Число рабочих смен в сутки	Сменный объем, Qсм м3	Марка машины (механизма)	Норма выработки, м3	Число рабочих	Потребное коли-чество машин и механизмов
					на 1 машино-смену	на 1 человеко-смену	по норме	фактически принято
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Машинная валка (без оставления подроста)
Валка, пакетиров.	240	1	240	903J	1995	240	1	1	0,04(1)
Трелевка		2	160	640H	149	160	1	1	0,54(1)
Измельчение		2	160	УРП-1	177,25	160	1	1	0,45(1)
Погрузка щепы		-	-	Автощеповоз	-	-	-	-	-
Механизированная валка (с оставлением подроста)
Валка	560	2	280	б/п Stihl361	121,6	56	1	5	4,6(5)
Трелевка				640H	149	140	1	2	1,9(2)
Измельчение				УРП-1	177,25	140	1	2	1,6(2)
Погрузка щепы		-	-	Автощеповоз	-	-	-	-	-
							?12	?6

Малые комплексные бригады

Механизированная валка



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

П_см=280м³

П_см=280м³

П_см=280м³

Машинная валка

П_см = 160 м³

П_см = 240 м³

П_см = 160 м³



8. Организация труда. Выбор структуры бригад и мастерских участков

Организация труда - это система мероприятий, обеспечивающих наиболее эффективное использование рабочего времени, опыта, навыков и знаний работников при определенном уровне техники и организации производства. К организации труда на лесосечных работах относится решение таких вопросов, как, например, принцип организации бригад. Сюда же относится распределение обязанностей между членами бригады, система оплаты труда, установление норм выработки, дисциплина, повышение квалификации и другие вопросы, связанные с трудовой деятельностью рабочих на лесосеке.

На лесозаготовительных предприятиях основной формой организации труда является бригада - группа рабочих, совместно выполняющих единое производственное задание и несущих общую ответственность за количественные и качественные результаты своего труда.

В настоящее время на лесозаготовках применяются: функциональные, комплексные, укрупненные комплексные и сквозные бригады. Рассмотрим их основные достоинства и недостатки, а также область применения.

Функциональная бригада - это наиболее старый способ бригадной организации труда на лесозаготовках. Для разработки лесосеки создавалось несколько бригад, каждой из которых поручалось выполнение одной из операций (функций), входящих в состав лесосечных работ. Функциональные бригады работали разобщено, что приводило к значительным простоям машин и рабочих, к уравниловке и отсутствию коллективной заинтересованности в выполнении заданного объема работ.

Функциональные (погрузочные и сучкорезные) звенья на лесосечных работах начали применяться с началом широкого распространения высокопроизводительных самоходных сучкорезных машин и челюстных погрузчиков. Бригада, проводящая весь комплекс лесосечных работ (валка, трелевка), организованная на базе одного-двух трелевочных тракторов уже не могла полностью загрузить подобные механизмы. Поэтому операции погрузки и машинной очистки деревьев от сучьев на верхнем складе были выделены отдельным функциональным звеньям, которые, при наличии достаточных запасов на верхнем складе, могли работать в две и три смены.

Комплексная бригада (малая комплексная бригада) организуется на базе одного трелевочного трактора и выполняет весь комплекс работ от валки леса до подготовки его к погрузке на подвижной состав.

Характерная особенность комплексных бригад - совмещение профессий рабочими, а также взаимопомощь и взаимозаменяемость в работе. В результате снижается утомляемость рабочих, сокращаются простои оборудования и повышается коллективная заинтересованность всех членов бригады в выполнении задания, что позволяет достигнуть производительности труда на 10-15% выше, чем в функциональных бригадах. Распределение обязанностей между членами комплексной бригады зависит от схемы технологического процесса. Организация труда комплексными бригадами эффективна, когда каждый член бригады владеет двумя-тремя специальностями, так как только в этом случае он сможет помочь в работе членам бригады, которые более загружены.

При цеховой структуре управления службой лесозаготовок в состав мас-терского участка рекомендуется включать:

· при работе на крупных лесосеках, допускающих концентрацию работ - 5-6 бригад;

· при работе на разрозненных лесосеках, а также при использовании на трелевке канатных трелевочных установок - 3-4 бригады.

Однако, кроме достоинств комплексной лесозаготовительной бригады у нее есть и недостатки, которые связана, в основном, с совмещением операций отдельными членами бригады: снижение квалификации рабочих, так как при выполнении рабочим нескольких операций они не имеют тех навыков и опыта работы как при выполнении основной операции; непроизводительные переходы членов бригады, которые неизбежны при выполнении ими смежных операций; при смене операций рабочему необходимо искать «узкие места» - операцию, участие в которой не нарушит нормального ритма работы остальных членов бригады, что также приводит к потерям рабочего времени и требует большого опыта работы; работа на смежной операции не входит в обязательный объем работы члена бригады и зависит только от его трудовой дисциплины.

Укрупненная комплексная бригада организуется уже на базе двух, трех трелевочных тракторов или другой техники и может осуществлять весь комплекс работ от валки леса до погрузки на лесовозный транспорт.

Это позволяет придавать бригаде челюстной погрузчик и самоходную сучкорезную машину, поскольку производительность трелевочных тракторов позволяет загрузить их на полную мощность. Кроме того, для укрупненных комплексных бригад характерно пооперационное разделение труда между членами бригады, причем, чем крупнее бригада, тем резче оно выражено. В связи с тем, что в укрупненных комплексных бригадах каждый рабочий работает в основном только на операции, соответствующей его основной квалификации, переходов рабочих с операции на операцию, и связанных с этим недостатков в них нет. Таким образом, главной причиной повышения производственных показателей работы укрупненных бригад является разделение труда между членами бригады, так как ими достигается более быстрое приобретение рабочими производственных навыков на выполняемых операциях, сокращение непроизводительных переходов при переключении с одного вида работ на другой, специализация орудий труда и рабочих.

Сквозная бригада - осуществляет весь комплекс лесозаготовительных работ, включая вывозку заготовленной древесины на нижний склад предприятия. В состав бригады помимо рабочих, работающих на лесосеке включаются водители лесовозных автопоездов, и, в некоторых случаях, учетчики древесины. Для крупных и средних предприятий, осуществляющих круглогодовую заготовку, такой способ организации труда обычно не является оптимальным, т.к. трудно подобрать системы машин и их количество, которые могут работать в бригаде при полной загруженности в непрерывно меняющихся природно-производственных условиях (запас леса на гектаре, среднее расстояние трелевки, средний объем хлыста, расстояние вывозки и пр.)

На основе норм выработки, принятых на предприятии каждой комплексной бригаде устанавливают комплексные нормы выработки и расценки. Сменную комплексную норму выработки на бригаду устанавливают по производительности трелевочного механизма (ведущей машине) и исчисляют в плотных кубометрах. Комплексную расценку определяют суммированием операционных расценок по работам.

Погрузка леса на подвижной состав из числа выполняемых бригадой работ может быть исключена и выделена в отдельное функциональное звено.

Все расчеты по определению задания на бригаду, ее численности и количества оборудования, помещаются в таблицу 9.1, которая заполняется с учетом данных таблицы 8.1. Заполнение таблицы рекомендуется проводить в следующей последовательности. В графе 1 в соответствии с принятым технологическим процессом лесосечных работ построчно пишется каждая производственная операция, выполняемая основной бригадой, включая ряд подготовительно-вспомогательных работ, выполняемых основными бригадами. Норма выработки на содержание волоков составляет 0,5 чел-дней на тракторосмену. В графах 2 и 3 указывается число смен работы в сутки, название машины или механизма, при помощи которых выполняются технологические операции лесосечных работ. В графе 4 указывается сменное задание для бригады. По сменному заданию и режиму работы в графе 5 указывается суточное задание для бригады по всем выполняемым операциям.

В графе 6 указываются нормы выработки или производительность для каждой операции с учетом применяемых машин и оборудования. Графа 7 заполняется на основании граф 4 и 6. Графа 8 заполняется путем деления показателя графы 4 на показатели графы 6 с учетом графы 7. В графе 9 указываются округленные до целых единиц данные графы 8. В результате произведенных расчетов и округлений итог графы 9 не должен быть больше итога графы 8.

После заполнения таблицы определяют общее число бригад, необходимое для выполнения основных лесосечных работ. Число работающих бригад (звеньев), необходимых для выполнения основных лесосечных работ:

(8.1)

где З_сут - суточное задание бригаде.

Если в результате расчета количество работающих бригад получится нецелым числом и превышение целого числа или снижение от него составляет 0,1-0,15, то его следует округлить до ближайшего целого.

Так как погрузка обычно выделяется из состава комплексных бригад, то в соответствии с производительностью погрузочного механизма и объемом работ на погрузке следует определить необходимое количество механизмов на погрузке, затем установить количество погрузочных бригад (звеньев) с учетом перебазировки и количество рабочих, входящих в них.

При установлении сменного или суточного задания лесопогрузчику, при выделении погрузки из общего состава работ выполняемых комплексной бригадой, следует исходить из возможности одним лесопогрузчиком отгружать древесину от нескольких бригад.

После расчета численности бригад необходимо заполнить таблицу состава бригады.



Таблица 8.1

Потребное количество рабочих, машин и инструментов для бригад на основных работах

Наименование бригад (звеньев) и выполняемых операций	Число смен работы в сутки	Название машины, оборудования	Сменное задание бригаде или звену, Зсм, м3	Суточное задание бригаде или звену, Зсут, м3	Норма вы-работки на машино-смену или человеко -день, м3	Число работающих в бригаде машин, механизмов	Количество рабочих в бри-гаде, звене
							по норме	прини-мае-мое
Машинная валка (без оставления подроста)
Малая комплек-сная бригада:
-валка,пакетир.	1	903J	240	240	1995	1	1	1
-трелевка	2	640H	160	240	149	1	1	1
-измельчение	2	УРП-1	160	240	177,25	1	1	1
-содержание волоков	1	бульдозер	-	-	0,5 ч./д. на 1 км	1	5,9	6
Итого								9
Механизированная валка (с оставлением подроста)
Малая комплек-сная бригада:
-валка	2	Б/п	280	560	121,5	5	1	5
-трелевка	2	640Н	280	560	149	2	1	2
-измельчение	2	УРП-1	280	560	177,25	2	1	2
-содержание волоков	1	бульдозер	-	-	0,5 ч./д. на 1 км	1	5,9	6
Итого								15

Таблица 8.2

Состав бригад

Наименование профессии	Количество рабочих	Примечание
С сохранением подроста
Вальщик	5х2см =10
Оператор скиддера	2х2см =4
Оператор рубительной машины	2х2см =4
бульдозерист	6х1см = 6	может выполнять оператор скидера
итого	24
Без сохранения подроста
Оператор ВПМ	1х1см=1
Оператор скиддера	1х2см=2
Оператор рубительной машины	1х2см=2
бульдозерист	6х1см = 6
итого	11



9. Очистка лесосек от порубочных остатков

Очистка вырубок после окончания разработки лесосеки производится с целью: обеспечения санитарного и противопожарного состояния вырубки; утилизации порубочных остатков; создания благоприятных условий для работы лесохозяйственных машин при искусственном восстановлении леса или при проведении мероприятий по содействию естественному возобновлению

Очистка лесосек может проводиться как машинным, так и ручным способом. Машинный способ очистки вырубок осуществляется в бесснежный период или при глубине снежного покрова до 50 см., при отсутствии подроста на вырубке или недостаточной его сохранности. При наличии в достаточном количестве подроста, очистка вырубок от порубочных остатков проводится вручную, путем сбора в кучи или валы с оставлением их на месте для перегнивания или для последующего сжигания в пожаробезопасный период.

Очистка вырубок производится специальными бригадами, подчиненными техноруку. Общее число рабочих для выполнения очистки лесосек от порубочных остатков определяется по формуле: