Проект технологического процесса лесосечных работ предпри-ятия с годовым объемом производства

 

1.5. Методика  выбора и обоснования системы лесосечных работ

 

1.5.1. Выбор машин и оборудования  по операциям

технологического  процесса

Для выполнения технологических операций на лесосеке и осуществления разрабатываемого лесозаготовительного процесса выбираем систему машин. Основными факторами, влияющими на возможность освоения лесных площадей системой машин, являются: размеры лесосек, объемы заготовки, средний объем хлыста, породный состав разрабатываемых насаждений, почвенно-грунтовые условия, рельеф местности и др.

Выбор машин  для выполнения технологических операций процесса лесосечных работ осуществляется последовательно, по структурной схеме, в зависимости от заданных природно-производственных условий.

  Система лесосечных машин дана в исходных данных.

1.5.2. Формирование вариантов систем лесосечных машин

Системой лесосечных машин называют совокупность машин  различного назначения, но с взаимосогласованными техническими и технологическими параметрами, предназначенных для выполнения всего процесса лесосечных работ.

Из приведенной  классификации выбираем систему машин для осуществления технологического процесса и сравниваем её с приведенной системой в исходных данных. Выбор системы варианта машин и схемы разработки лесосеки зависит от конкретных условий лесосек, параметров использованного оборудования, объема лесозаготовительных работ и т.д.

Выбранная система  машин:

Хлыстовая технология

Индекс системы 01.02.03. МХ

Валка – БП (бензиномоторная  пила);

Очистка от сучьев – БП (бензиномоторная  пила);

Трелевка –  ТТК (трелевочный трактор с канатно-чокерным оборудованием).

1.5.3. Методика выбора комплекта лесосечных машин

Комплект машин, в отличие от системы, представляет собой частный

случай системы машин, состоит из конкретных марок машин.

Валка: МП – 5 «Урал -2»

Обрезка сучьев: Тайга – 245

Трелевка: ТЛТ - 100

При выборе системы лесосечных машин целесообразно сравнить удельные затраты по вариантам.

Удельные приведенные  затраты имеют следующее выражение:

,

где С_у – удельная себестоимость работ, руб/м³;

К_у – удельные капитальных вложений, руб/м³;

Е_н – отраслевой нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

,

где С₁, С₂,…С_m – себестоимоть машино-смен, входящих в систему машин с учетом зарплаты рабочих, руб;

П₁, П₂,…П_m – сменная производительность (норма выработки) машин, составляющих систему, м³ .

  Себестоимость машино-смен с учетом зарплаты рабочих определяется по формуле:

,

где - себестоимость машино=смены оборудования, без учета зарплаты основных рабочих;

n_раб – количество рабочих, обслуживающих машину, чел.;

Т₀ – средняя тарифная ставка оператора, вальщика, рабочего, руб;

К_доп – коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату и накладные расхода К_доп = 1,8-2,2 (выбираем К_доп = 2,0).

Таблица №3. «Системы машин»

Система машин  №1 (исходных данных)	Система машин  №2 (принятая для  сравнения)
Валка: МП – 5 «Урал -2» Обрезка сучьев: Тайга – 245 Трелевка: ЛП - 18 Д	Валка: МП – 5 «Урал -2» Обрезка сучьев: Тайга – 245 Трелевка: ТЛТ - 100

Принимаем зарплату, Т₀:

- вальщика леса в размере 1200 рублей;

- рабочего на  обрезке сучьев  - 1000 рублей;

- трелевщика  – 1200 рублей.

Себестоимость машино-смен оборудования, :

БП – 990 руб/смена;

ЛП – 18 Д – 7100 руб/смена;

ТЛТ-100 – 6100 руб/смена.

Таблица №4. «Результаты  подсчетов»

Система машин  №1				Система машин  №2
С1	С2	С3	Су	С1	С2	С3	Су
3390	4990	3500	165,2	3390	4990	10900	266,2

 

Вывод: система  машин, приведенная в исходных данных выгоднее, выбранной системы машин. Это связано с тем, что при использования трелевочного трактора с канатно-чокерным оборудованием требуется дополнительный рабочий при чокеровке.

 

1.6. Расчет сменной  производительности 

 

При определении  сменной производительности машин  следует иметь

ввиду, что в  курсовом проекте определяется эксплуатационная производительность.

Эксплуатационная  производительность рассчитывается с  учетом простоев по организационно-техническим причинам. Расчет производительности машин ведем для каждой операции технологического процесса.

 

1.6.1. Расчет сменной производительности  бензиномоторных пил

Валка деревьев:

Сменную производительность моториста бензопилы на валке  можно определить по следующей формуле:

,

Т_см – продолжительность смены, с, Т_см = 28800 с;

t_п – регламентированные простои, с, t_п = 6000 с ;

К_в – коэффициент использования рабочего времени К_в = 0,6-0,7;

q_хл – средний объем хлыста, м³, q_хл = 0,38 м³;

- коэффициент использования  пилы на пилении (валка в  одиночку: = 0,2-0,25);

n₀ – число резов пилы на один хлыст, n₀ = 1;

d – средний диаметр хлыста в месте распиливания, м;

к₁ – коэффициент учитывающий увеличение площади пропила за счет подпила, к₁ = 1,15-1,25;

П_п – номинальная производительность чистого пиления, м²/с,

МП-5 «Урал-2» - 0,01 м²/с;

- коэффициент использования  производительности чистого пиления,  =0,6.

Так как средний  объем хлыста равен q_хл = 0,38 м³, то исходя из таксационных показателей, принимаем:

ЕЛЬ – разряд высот Iа: d_1.3 = 20 см; h = 25 м.

БЕРЕЗА - разряд высот III: _. d_1.3 = 24 см; h = 21 м.

d_1.3(ср) = 0,7*20+0,7*24=21 см

d_сп = С* d_1.3 = 1,4*21 = 29 см = 0,29 м

(по преобладающей породе  С = 1,4)

Обрезка сучьев:

Сменную производительность  бензопилы на обрезке сучьев можно определить по следующей формуле:

, где

Т_см – продолжительность смены, с, Т_см = 28800 с;

t_п – регламентированные простои, с, t_п = 1800 с ;

К_в – коэффициент использования рабочего времени К_в = 0,6-0,7;

q_хл – средний объем хлыста, м³, q_хл = 0,38 м³;

- коэффициент использования  пилы на обрезке сучьев (на  погрузочном пункте: = 0,2-0,3);

П_п – номинальная производительность чистого пиления, м²/с,

Тайга – 245 – 0,007м²/с;

- коэффициент использования  производительности чистого пиления,  =0,6;

S – суммарная площадь сечения срезаемых сучьев, м²;

d – диаметр дерева на высоте 1.3м, м

 

1.6.2. Расчет сменной производительности  трелевочных тракторов

Трелевка леса является одной из основных операций в технологическом процессе лесосечных работ. Проверочный расчет необходим для определения максимально возможной нагрузки на рейс трелевочной шины в конкретных природно-производствнных условиях. Расчет рейсовой нагрузки на трелевочный трактор определяется отдельно для летнего и зимнего периодов.

 

Вес трелюемой  пачки определяется по касательной  силе тяги:

, где

F_k – касательная сила тяги трактора, кН,

;

Р – вес трактора в заправленном состоянии, кН,

Р = 163 кН;

 - коэффициент сопротивления движению трактора по волоку, =0,14 (зима), = 0,20 (лето);

  - коэффициент сопротивления движению пачки по волоку, =0,7 (зима), = 0,85 (лето);

- угол отклонения волока от горизонтали, =15‰ = 0⁰54^/;

К – коэффициент, учитывающий, какая часть веса пачки приходится на щит (коник) трактора, К = 0,65;

(1-К) - коэффициент, учитывающий, какая часть веса пачки приходится на трелевочный волок.

Зимой:

Летом:

 Вес трелюемой пачки находят как средневзвешенное значений зимнего и летнего веса:

При трелевке трактора в полупогруженном положении  вес трелюемой пачки ограничивается грузоподъемностью щита (коника) трактора:

,

Для проверки веса трелюемой пачки по условию сцепления  трактора с грунтом следуют принять  наименьший вес трелюемой пачки  . При трелевке деревьев для расчета объема пачки необходимо дополнительно учитавить вес кроны:

, где

- объемный вес древесины кН/м³, = 7,8-8,0 кН/м³

Чтобы пачку  перемещать по волоку без буксирования, должно соблюдаться условие:

, где

- сила тяги трактора по сцеплению, кН,

Р_сц – сцепной вес трактора, кН,

- коэффициент сцепления ходовой части трактора с грунтом (зимой: 0,3-0,5; летом: 0,4-0,8)

Таблица №5 «Расчет  силы тяги трактора по сцеплению»

Период		Fсц, кН
Зимой	0.5	106,5	106,5<128.8
Летом	0.4	85.2	85.2<128.8

Сменная производительность трелевочного трактора  определяется по следующей формуле:

, где

Т_см – продолжительность смены, с, Т_см = 28800 с;

t_п – регламентированные простои, с, t_п = 3000 с ;

К_в – коэффициент использования рабочего времени К_в = 0,8-0,85;

Q_р – рейсовая нагрузка, Q_р = 7,69 м³

t_ц – время цикла

t_ц = t₁+t₂+t₃+t₄+t₅ = 233+444+667+168+180 = 1692 с

t₁, t₂ – время движения трактора соответственно в холостом и грузовом направлениях;

t₃ – время набора и формирования пачки;

t₄ – время на разгрузку пачки;

t₅ – время на маневры на лесосеке и на лесопогрузочном пункте, t₅ = 180-240с

 

Число деревьев в пачке:

1.6.3. Расчет сменной производительности челюстных погрузчиков

Сменная производительность челюстных погрузчиков определяется по формуле:

, где

Т_см – продолжительность смены, с, Т_см = 28800 с;

t_р – регламентированные простои, с, t_п = 3600 с ;

К_в – коэффициент использования рабочего времени К_в = 0,8-0,85;

- коэффициент использования  грузоподъемности подвижного состава,  =0,8-0,9;

Q_а - грузоподъемность автопоезда, Q_а = 33,7 м³;

t₁ – время погрузки пачки леса

t₂ – время подготовки подвижного состава к погрузке лесопогрузчиком, t₂ = 120-240 с;

t₃ – время оправки и крепления погруженного пакета леса, t₃ = 180-360c.

Число пачек, погружаемых  на один лесовоз

 

Таблица №6

Операции	Расчетное значение, м3/смену	Нормы-выработки, м3/смену	Отклонение
Валка	92	78,9	14%
Обрезка сучьев	51	56	9,8
Трелевка	94	85,7	8,8
Погрузка	286,7	219,4	23%

П_см>Н_выр на 10%, поэтому принимаем на валке и трелевке в  дальнейших расчетах расчетное значение производительности в смену, а на обрезке сучьев значение нормы-выработки.