Розрахунок роботи лісовозних автопоїздів на лісозаготівлях

Міністерство освіти і науки Російської Федерації

Санкт-Петербурзька Державна Лісотехнічний академія

ім. С.М. Кірова

Контрольна робота

з дисципліни Експлуатація машин ЛК

Розрахунок роботи лісовозних автопоїздів на лісозаготівлях

Виконав студент:

ЛМФ з / о 5 курс 1 група

Кудрявцев Л.О.

Санкт-Петербург

2010

Вихідні дані

Обсяг заготовок ЛЗП - на рік

Технологія заготівлі - батоги

Склад системи лісосічних машин - Вп, Тп, З, П

Середній обсяг хлиста -

Відстань трелювання - L тр = 400м

Марка автопоїзда - МАЗ, ЗІЛ, КАМАЗ

Відсоток вивезення - 50%, 30%, 20%

Відстань вивезення - L = 30км

Тип магістралі - сніжна

Тип вусів - снігові

Відстань пробігу по усу - L вус = 1,5 км

Відстань нульового пробігу - L о = 1 км

1. Визначення спискового кількості лісосічних машин і їх річний напрацювання

1.1 Характеристики машин

Відповідно до заданим варіантом системи машин з Додатка 1 вибираю відповідні марки машин і виписую їх основні технічні характеристики. При виборі дотримуюся принцип єдиної бази - вся техніка має бути на базі одного трелювального трактора.

Вибираю такі машини на базі трактора ТТ-4М Алтайського тракторного заводу:

1.1.1 валочно-пакетувальних машина ЛП-19А

Основні технічні характеристики

Тип трактора гусеничний

Максимальний діаметр зрізується дерева до 0,90 м

Максимальний виліт маніпулятора 8,0 м

Вантажопідйомність на максимальному вильоті 3,2 т

маніпулятора

Маса експлуатаційна 24000 кг

Марка двигуна А-01МЛ

Тип двигуна дизельний

Номінальна потужність двигуна 95,6 кВт (130 к.с.)

Номінальна частота обертання колінчастого вала

1.1.2 бесчокерниє трелювальний трактор ЛТ-154А

Основні технічні характеристики трактора

Тип трактора гусеничний

Максимальний обсяг трелюемой пачки

Вантажопідйомність пачкового захоплення 4000 кг

Зона вильоту захоплення 1,72 м

Максимальне опускання захоплення нижче 0,55 м

опорної поверхні

Ширина розкриття щелеп захвату до 2,95 м

Максимальна площа перерізу захоплення

Діапазон швидкостей 2,25-9,75 км / год

Ширина гусениці 500 мм

Дорожній просвіт 490 мм

Габаритні розміри

довжина 6710 мм

ширина 2500 мм

висота 3700 мм

Маса експлуатаційна 14750 кг

Марка двигуна А-01МЛ

Тип двигуна дизельний

Номінальна потужність двигуна 85 кВт (116 к.с.)

Номінальна частота обертання колінчастого вала 1600

1.1.3 сучкорезних машина ЛП-33Б

Основні технічні характеристики

Тип трактора гусеничний

Діаметр оброблюваних дерев у зоні захоплення 0,6-0,75 м

Максимальна довжина дерева 30 м

Максимальний діаметр зрізаних гілок 0,2 м

Швидкість протягування дерева через ножі 1,7 м / с

Тягове зусилля протягування 50 кН

Маса експлуатаційна 19000 кг

Марка двигуна А-01МЛ

Тип двигуна дизельний

Номінальна потужність двигуна 85 кВт (116 к.с.)

Номінальна частота обертання колінчастого вала

1.1.4 Щелепний навантажувач ЛТ-65

Основні технічні характеристики навантажувача

Тип трактора гусеничний

Максимальна вантажопідйомність 4000 кг

Висота підйому вантажу 3,8 м

Маса навісного обладнання 6600 кг

Маса експлуатаційна 16800 кг

Марка двигуна А-01МЛ

Тип двигуна дизельний

Номінальна потужність двигуна 85 кВт (116 к.с.)

Номінальна частота обертання колінчастого вала

Для кожної лісосічний машини з Додатка 2 вибираємо змінну продуктивність, на підставі заданого середнього обсягу хлиста рівного, а для трелювального трактора на підставі середнього обсягу хлиста і середньої відстані трелювання рівного 400 мл.

Для ЛП-19А ПСМ = 80 / зміну

Для ЛТ-154А ПСМ = 78 / зміну

Для ЛП-33Б ПСМ = 144 / зміну

Для ЛТ-65 ПСМ = 190 / зміну

Визначаємо необхідну кількість машин-змін роботи машин, що забезпечує річну програму заготівлі деревини підприємством:

N см = V / ПСМ,

де V - річний обсяг заготівель (),

ПСМ - змінна продуктивність машини ().

Для ЛП-19А N см = 100000/80 = 1250 маш-змін.

Для ЛТ-154А N см = 100000/78 = 1282 маш-змін.

Для ЛП-33Б N см = 100000/144 = 694 маш-змін.

Для ЛТ-65 N см = 100000/190 = 526 маш-змін.

Для підвищення достовірності розрахунків необхідно врахувати, що лісосічних техніка використовується не тільки на основних роботах, а й залучаються для виконання інших робіт, необхідних для забезпечення виробничої діяльності підприємства.

Кількість машин-змін на інших роботах приймається у відсотках від кількості машин-змін на основних роботах, і для лісосічних робіт лежить в межах 15-20%. Позначаємо цю величину як Кпр і приймаємо її рівною 15%. Тоді загальна кількість машино-змін з урахуванням інших робіт визначається за формулою:

N мсобщ = N мс * (1 + Кпр/100),

Для ЛП-19А N мсобщ = 1250 * (1 +15 / 100) = 1438 маш-змін

Для ЛТ-154А N мсобщ = 1282 * (1 +15 / 100) = 1474 маш-змін

Для ЛП-33Б N мсобщ = 694 * (1 +15 / 100) = 798 маш-змін

Для ЛТ-65 N мсобщ = 526 * (1 +15 / 100) = 605 маш-змін

Необхідну річна кількість машин-днів роботи визначаємо за формулою:

N м-дн = N мсобщ / КСМ;

де КСМ - коефіцієнт змінності, (КСМ = 1,2, для щелепного навантажувача Ксм = 2)

Для ЛП-19А N м-дн = 1438 / 1,2 = 1198 маш-дн.

Для ЛТ-154А N м-дн = 1474 / 1,2 = 1228 маш-дн.

Для ЛП-33Б N м-дн = 798 / 1,2 = 665 маш-дн.

Для ЛТ-65 N м-дн = 605 / 2 = 302 маш-дн.

Визначаємо щоденну потребу в працюючих машинах:

n раб = N м-дн / N * y;

де N - кількість робочих днів;

у - коефіцієнт нерівномірності використання машин, що враховує, що в окремі періоди року потрібно більше машин, ніж у середньому за рік.

Приймається при однозмінній роботі у = 1,1

При двозмінній роботі у = 1,2.

Для ЛП-19А n раб = 1198 / 290 * 1,1 = 3,76

Приймаються n раб = 4

Для ЛТ-154А n раб = 1228 / 290 * 1,1 = 3,85

Приймаються n раб = 4

Для ЛП-33Б n раб = 665 / 290 * 1,1 = 2,08

Приймаються n раб = 2

Для ЛТ-65 n раб = 302 / 290 * 1,2 = 0,86

Приймаються n раб = 1

Визначаємо необхідну загальна кількість справних машин за формулою:

n испр = n раб / (1 ​​- Кіспр);

де Кіспр - коефіцієнт, що враховує можливість виникнення відмови машин. Приймаються його рівним 0,1. Тоді

Для ЛП-19А n испр = 4 / (1 ​​- 0,1) = 4,4

Приймаються n испр = 4

Для ЛТ-154А n испр = 4 / (1 ​​- 0,1) = 4,4

Приймаються n испр = 4

Для ЛП-33Б n испр = 2 / (1 ​​- 0,1) = 2,2

Приймаються n испр = 2

Для ЛТ-65 n испр = 1 / (1 ​​- 0,1) = 1,1

Приймаються n испр = 1

Визначаємо списочное кількість машин, необхідне для виконання виробничої програми підприємства:

n спис = n испр / КТГ;

де КТГ - коефіцієнт технічної готовності, що враховує простої машин в технічних обслуговуваннях і ремонтах, і простий в очікуванні ремонту.

Приймаються плановане значення КТГ рівним 0,8, тоді:

Для ЛП-19А n спис = 4,4 / 0,8 = 5,5

Приймаються n спис = 6

Для ЛТ-154А n спис = 4,4 / 0,8 = 5,5

Приймаються n спис = 6

Для ЛП-33Б n спис = 2,2 / 0,8 = 2,75

Приймаються n спис = 3

Для ЛТ-65 n спис = 1,1 / 0,8 = 1,6

Приймаються n спис = 2

Визначаємо річну вироблення в на списочную машину:

B = V / n спис; ()

Для ЛП-19А У = 100000 / 6 = 16667

Для ЛТ-154А У = 100000 / 6 = 16667

Для ЛП-33Б У = 100000 / 3 = 33 333

Для ЛТ-65 У = 100000 / 2 = 50000

Визначаємо коефіцієнт використання парку машин:

Кісп = N м-дн / (n спис * 365);

Для ЛП-19А Кісп = 1198 / (6 * 365) = 0,55

Для ЛТ-154А Кісп = 1228 / (6 * 365) = 0,56

Для ЛП-33Б Кісп = 665 / (3 * 365) = 0,61

Для ЛТ-65 Кісп = 302 / (2 * 365) = 0,41

Визначаємо сумарну річну напрацювання парку машин у машино-годинах:

N маш-ч = N мсобщ * t см;

де t зм - тривалість робочої зміни, 7ч.

Для ЛП-19А N маш-год = 1 438 * 7 = 10066 маш-год.

Для ЛТ-154А N маш-год = 1474 * 7 = 11792 маш-год.

Для ЛП-33Б N маш-год = 798 * 7 = 5586 маш-год.

Для ЛТ-65 N маш-год = 605 * 7 = 4235 маш-год.

Для подальших розрахунків необхідно використовувати сумарну напрацювання машин, виражену в мотто-годинах. Переклад напрацювання в машино-годинах у мотто-години проводиться за допомогою коефіцієнта перекладу Кч, величина якого вибирається з таблиці 1.1.

Таблиця 1.1. Коефіцієнт перекладу мотто-годин на машино-години

Обчислюємо сумарну напрацювання машин за формулою:

N мото-годину = N маш-год * K год;

Для ЛП-19А N мото-годину = 10 066 * 0,8 = 8053 мото-годину.

Для ЛТ-154А N мото-годину = 11 792 * 0,7 = 8254 мото-годину.

Для ЛП-33Б N мото-год = 5586 * 0,8 = 4469 мото-годину.

Для ЛТ-65 N мото-год = 4235 * 0,8 = 3388 мото-годину.

Річна напрацювання в мотто-годинах на списочную машину:

С = N мото-годину / n спис;

для ЛП-19А С = 8053 / 6 = +1342 мото-годину.

для ЛТ-154А С = 8254 / 6 = одна тисяча триста сімдесят шість мото-годину.

для ЛП-33Б С = 4469 / 3 = 1490 мото-годину.

для ЛТ-65 С = 3388 / 2 = 1694 мото-годину.

Всі отримані дані розрахунків зводимо в таблицю 1.2.

Таблиця 1.2.

2. Визначення спискового кількості лісовозних автопоїздів і їх річного пробігу

Вибираємо рейсову навантаження Q автопоїзда з таблиці 2.3 (методичка) в залежності від виду магістральної дороги і вила вивезеної деревини.

Для сніжної магістралі і хлистовою вивезення рейсова навантаження складає:

автопоїзд МАЗ-5434 Q = 20

автопоїзд ЗІЛ-131 Q = 13

автопоїзд КАМАЗ-4310 Q = 18

З Додатка 3 (див. методичку) виписуємо основні технічні характеристики лісовозних автомобілів.

2.1 Автопоїзд МАЗ-5434

Колісна формула тягача - 4х4

Маса тягача в спорядженому стані - 9050 кг

Навантаження на конику тягача - 6950 кг

Допустима маса причепа з ​​вантажем по дорогах з твердим покриттям - 18000кг

Максимальна швидкість автопоїзда з повним навантаженням - 70 км / год

Модель двигуна - ЯМЗ - 238М2

Тип двигуна - дизельний, V - подібний, восьмициліндровий

Потужність двигуна - 176кВт (240л.с.)

Номінальна частота обертання колінчастого вала - 2100

2.2 Автопоїзд ЗІЛ - 131

Колісна формула тягача - 6х6

Маса тягача в спорядженому стані - 6450 кг

Навантаження на конику тягача - 3750 кг

Допустима маса причепа з ​​вантажем по дорогах з твердим покриттям - 9900 кг

Максимальна швидкість автопоїзда з повним навантаженням - 80 км / год

Модель двигуна - ЗІЛ-131, ЗІЛ-5081

Тип двигуна - карбюраторний, V - подібний, восьмициліндровий

Потужність двигуна - 110 кВт (150к)

Номінальна частота обертання колінчастого вала - 3200

2.3 Автопоїзд КАМАЗ-4310

Колісна формула тягача - 6х6

Маса тягача в спорядженому стані - 8740 кг

Навантаження на конику тягача - 6000 кг

Допустима маса причепа з ​​вантажем по дорогах з твердим покриттям - 16500 кг

Максимальна швидкість автопоїзда - 80 км / год

Модель двигуна - КАМАЗ-740

Тип двигуна - дизельний, V - подібний, восьмициліндровий

Потужність двигуна - 151 кВт (210к)

Номінальна частота обертання колінчастого вала - 2600

З Додатку 4 вибираємо відповідний по вантажопідйомності причіп-розпуск. Необхідну вантажопідйомність Q 2 причепа визначаємо за співвідношенням:

Q 2 = Q * p - Q 1; (кг)

де р - щільність деревини; кг /. Приймаються для сосни 800 кг /.

Q 1 - допустиме навантаження на конику тягача, кг

для МАЗ-5434 Q 2 = 20 * 800 - 6950 = 9050 кг.

для ЗІЛ-131 Q 2 = 13 * 800 - 3750 = 6650 кг.

для КАМАЗ-4320 Q 2 = 18 * 800 - 6000 = 8400 кг.

З Додатку 4 вибираємо для автотягачів МАЗ-5434 і КАМАЗ-4310 причіп-розпуск ГКБ-9362, для автотягачі ЗІЛ-131 причіп-розпуск ГЛБ-9851.

Річний обсяг вивезення знаходимо виходячи з процентного співвідношення:

V автом = V *% / 100; ()

для МАЗ-5434 V автом = 100000 * 50 / 100 = 50000

для ЗІЛ-131 V автом = 100000 * 30 / 100 = 30000

для КАМАЗ-4320 V автом = 100000 * 20 / 100 = 20000

Визначаємо змінну норму виробітку автопоїздів:

Нв = (траба / Трейс) * Q; ()

де траба - чистий час, що витрачається автопоїздом на виконання рейсів протягом робочої зміни, хв;

Трейс - час, що витрачається на виконання одного рейсу, хв

Чисте робоче час визначається за формулою:

Траба = ПВМ - ТПЗ - ТЛН - Те * Lo; (хв)

де ПВМ - тривалість робочої зміни, дорівнює 420мін;

ТПЗ - підготовчо-заключний час за зміну, приймаємо 36 хв;

ТЛН - час на особисті потреби і на медичний огляд, приймаємо 14 хв.;

То - час нульового пробігу одного кілометра в обох напрямках, приймаємо 4 хв / км.

Lo - відстань нульового пробігу, км

Траба = 420 - 36 - 14 - 4 * 1 = 366 хв.

Час одного рейсу визначається зі співвідношення:

Трейс = Тм * L м + Тус * L вус + Тв * L + (Т1 + Т2 * Q);

де Тм - час пробігу одного кілометра в обох напрямках по магістралі, вибирається з таблиці 2.6 (методичка), хв / км;

L м - відстань пробігу по магістралі, км;

Тус - час пробігу одного кілометра по усу в обох напрямках, вибирається з таблиці 2.6 (методичка), хв / км;

L вус - відстань пробігу по усу, км;

Тв - час на очікування зустрічного автопоїзда на один кілометр пробігу в обох напрямках, дорівнює 0,1 хв / км;

Т1 - час на установку автопоїзда під навантаження і вивантаження на рейс, приймаємо 3 хв;

Т2 - час перебування автопоїзда під навантаженням і вивантаженням одного кубічного метра вантажу, хв /.

Відстань пробігу по магістралі визначаємо за формуде:

L м = L - L вус; (км)

L м = 30 - 1,5 = 28,5

Визначаємо час одного рейсу:

для МАЗ-5434 Трейс = 4,6 * 28,5 + 7,0 * 1,5 + 0,1 * 30 + (3 + 1,1 * 20) = = 169,6 хв

для ЗІЛ-131 Трейс = 4,6 * 28,5 + 7,0 * 1,5 + 0,1 * 30 + (3 + 1,1 * 13) =

= 161,9 хв

для КАМАЗ-4320 Трейс = 4,6 * 28,5 + 7,0 * 1,5 + 0,1 * 30 + (3 + 1,1 * 18) = = 166,9 хв

Змінна норма виробітку автопоїздів:

для МАЗ-5434 Нв = 366 / 169,6 * 20 = 43,2

для ЗІЛ-131 Нв = 366 / 161,9 * 13 = 29,4

для КАМАЗ-4320 Нв = 366 / 166,9 * 18 = 39,5

На підставі величини норми виробітку визначаємо продуктивність автопоїзда за машино-зміну, яка повинна бути на 10-15% вище норми виробітку:

ПСМ = Нв * 1,1; ()

для МАЗ-5434 ПСМ = 43,2 * 1,1 = 47,5

для ЗІЛ-131 ПСМ = 29,4 * 1,1 = 32,3

для КАМАЗ-4320 ПСМ = 39,5 * 1,1 = 43,5

Визначаємо необхідну кількість машино-змін роботи автопоїздів на основних роботах, що забезпечує річний обсяг вивезення:

N см = V автом / ПСМ; (маш-змін)

для МАЗ-5434 N см = 50000 / 47,5 = 1053 маш-змін

для ЗІЛ-131 N см = 30000 / 32,3 = 929 маш-змін

для КАМАЗ-4320 N см = 20000 / 43,5 = 460 Маашей-змін

Кількість машин-змін на інших роботах приймається у відсотках від кількості машин-змін на основних роботах, і для автомобілів лежить в межах 20-35%. Приймемо Кпр = 30%. Тоді загальна кількість машин-змін з урахуванням інших робіт визначається за формулою:

N мсобщ = N мс * (1 + K пр/100);

для МАЗ-5434 N мсобщ = 1053 * (1 +30 / 100) = 1369 маш-змін

для ЗІЛ-131 N мсобщ = 929 * (1 +30 / 100) = 1208 маш-змін

для КАМАЗ-4320 N мсобщ = 460 * (1 +30 / 100) = 598 маш-змін

Необхідну річна кількість машин-днів роботи автомобілів визначаємо за формулою:

N м-дн = N мсобщ / K см;

де K см - коефіцієнт змінності, K см = 2. Тоді

для МАЗ-5434 N м-дн = 1369 / 2 = 685 маш-днів

для ЗІЛ-131 N м-дн = 1208 / 2 = 604 маш-днів

для КАМАЗ-4320 N м-дн = 598 / 2 = 299 маш-днів

Визначаємо кількість працюючих машин у день:

n раб = N м-дн / N * y;

де N - кількість робочих днів у році;

у - коефіцієнт нерівномірності використання машин, що враховує, що в окремі періоди року потрібно більше машин, ніж у середньому за рік. Приймаються у = 1,2

для МАЗ-5434 n раб = 685 / 290 * 1,2 = 2,8

Приймаються n раб = 3

для ЗІЛ-131 n раб = 604 / 290 * 1,2 = 2,5

Приймаються n раб = 3

для КАМАЗ-4320 n раб = 299 / 290 * 1,2 = 1,2

Приймаються n раб = 1

Визначаємо необхідну кількість машин у справному стані за формулою:

n испр = n раб / (1 ​​- K испр)

для МАЗ-5434 n испр = 3 / (1 ​​- 0,2) = 3,75

Приймаються n испр = 4

для ЗІЛ-131 n испр = 3 / (1 ​​- 0,2) = 3,75

Приймаються n испр = 4

для КАМАЗ-4320 n испр = 1 / (1 ​​- 0,2) = 1,25

Приймаються n испр = 1

Визначаємо списочное кількість автомобілів, необхідну для виконання виробничої програми підприємства:

n спис = n испр / КТГ;

де КТГ - коефіцієнт технічної готовності, що враховує простий машин в технічних обслуговуваннях і ремонтах, а також простий в очікуванні ремонту. Приймемо КТГ = 0,83. Тоді

для МАЗ-5434 n спис = 4 / 0,83 = 4,8

Приймаються n спис = 5

для ЗІЛ-131 n спис = 4 / 0,83 = 4,8

Приймаються n спис = 5

для КАМАЗ-4320 n спис = 1 / 0,83 = 1,2

Приймаються n спис = 1

Визначаємо змінний пробіг автопоїзда:

L см = 2 L * (ПСМ / Q) + 2 L о; (км)

де L о - відстань вивезення, км

для МАЗ-5434 L см = 2 * 30 * (47,5 / 20) + 2 * 1 = 144,5 км

для ЗІЛ-131 L см = 2 * 30 * (32,3 / 13) + 2 * 1 = 151,1 км

для КАМАЗ-4320 L см = 2 * 30 * (43,5 / 18) + 2 * 1 = 147 км

Визначаємо сумарний річний пробіг парку машин за формулою:

W = L см * N мсобщ; (км)

для МАЗ-5434 W = 144,5 * 1369 = 197821 км

для ЗІЛ-131 W = 151,1 * 1208 = 182529 км

для КАМАЗ-4320 W = 147 * 598 = 87906 км

Визначаємо річний пробіг однієї облікової машини:

L рік = W / n спис; (км)

для МАЗ-5434 L рік = 197821 / 5 = 39 564 км

для ЗІЛ-131 L рік = 182529 / 5 = 36 506 км

для КАМАЗ-4320 L рік = 87 906 / 1 = 87 906 км

Визначаємо річну вироблення на списковий автопоїзд:

В = V автом / n спис; ()

для МАЗ-5434 У = 50000 / 5 = 10000

для ЗІЛ-131 В = 30000 / 5 = 6000

для КАМАЗ-4320 У = 20000 / 1 = 20000

Визначаємо необхідну кількість причепів-розпусків.

Обліковий склад причепів-розпусків рекомендується приймати з запасом 15% по відношенню до обліковому кількості лісовозних автомобілів:

n пріц = (1 + 15 / 100) n спис;

для МАЗ-5434 n пріц = (1 + 15 / 100) * 5 = 5,75

Приймаються n пріц = 6

для ЗІЛ-131 n пріц = (1 + 15 / 100) * 5 = 5,75

Приймаються n пріц = 6

для КАМАЗ-4320 n пріц = (1 + 15 / 100) * 1 = 1,15

Приймаються n пріц = 1

Визначаємо річний пробіг одного причепа-розпуску:

L рік пр = W / n пріц; (км)

для МАЗ-5434 L рік пр = 197821 / 6 = 32971 км

для ЗІЛ-131 L рік = 182529 / 6 = 30422 км

для КАМАЗ-4320 L рік = 87 906 / 1 = 87 906 км

Визначаємо річну вантажну роботу парку автопоїздів:

R = V * L * p / 1000; (т.км)

для МАЗ-5434 + ГКБ-9362 R = 50000 * 6 * 800 / 1000 = 240 000 т.км

для ЗІЛ-131 + ГКБ-9851 R = 30000 * 6 * 800 / 1000 = 144 000 т.км

для КАМАЗ-4320 + ГКБ-9362 R = 20000 * 1 * 800 / 1000 = 16000 т.км

Всі отримані розрахунки зводимо в таблицю 1.3.

Таблиця 1.3. Показники роботи лісовозних автопоїздів на лісозаготівлях