МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
БРАТСЬКИЙ целлюлознобумажной КОЛЕДЖ
КАФЕДРА "ТЕХНОЛОГІЇ ДЕРЕВООБРОБКИ"
Курсовий проект з дисципліни "Технологія і обладнання
лісозаготівельних виробництв "
Проект технологічного процесу лісосічних робіт підприємства з річним
об'ємом виробництва 150000 кубічних метрів
250302.513Т.51.0409009154. КП.01. ПЗ
Виконав:
Студент гр. ТЛ-07сз О.І. Антіпіна
Керівник:
Викладач І.І. Крючков
Братськ 2010
Зміст
Введення
Вихідні дані
1. Проектування технологічного процесу лісосічних робіт
1.1 Обгрунтування технологічного процесу
1.2 Вибір системи машин
1.3 Розрахунок продуктивності застосовуваних машин і механізмів
1.4 Підготовчі роботи. Обсяг підготовчих робіт і рудозатрати на їх виконання
1.5 Розрахунок змінного об'єму робіт і складу комплексної бригади
1.6 Допоміжні роботи
1.7 Розрахунок основних техніко-економічних показників
Висновок
Використана література
Введення
Мета: Закріпити теоретичні знання з цього предмету, отримати практичні навички проектування технологічного процесу лісозаготівельного підприємства.
Всі сучасні технологічні процеси лісозаготівельних робіт засновані на первинній заготівлі та транспортуванні дерев, хлистів або сортиментів. Для цього застосовуються машини самих різних систем. При виборі типу технічного засобу зазвичай беруться до уваги методи заготівлі деревини (хлистовою або сортиментної) і природно-виробничі умови (характеристика лісонасаджень, грунтові умови, рельєф та ін.)
В останнє десятиліття парк лісозаготівельної техніки в усьому світі значно виріс і відрізняється великою різноманітністю. Постійно зростаючі вимоги до цієї техніки і значні відмінності в технологіях виготовлення змушують виробників невпинно вдосконалювати лісозаготівельне обладнання.
Вихідні дані
1. Річний обсяг виробництва, тис. м 3 150
2. Середня висота дерева, м 25
3. Середній обсяг хлиста, м 3 0,55
4. Запас деревини на 1 га, м 3 260
5. Склад лісонасадження 5С3Лц2Б
6. Середня висота підросту, м
7. Кількість одиниць підросту на 1 га, шт.
8. Ухил місцевості, град. 1,5
9. Спосіб вивезення 3000
10. Тип лісового складу 5
11. Число робочих днів Б
12. Наявність сортування 260
13. Заготівля з залишенням підросту,
% Хлисти є
1. Проектування технологічного процесу лісосічних робіт
1.1 Обгрунтування технологічного процесу
Проаналізувавши вихідні дані, ми можемо відзначити, що підприємство є середнім, бо його річний обсяг виробництва 150 тис. м 3. Середній обсяг хлиста 0,55 м 3, значить, трактор ТТ-4 буде використаний в якості базового трактора для усієї використовуваної лісозаготівельної техніки. При запасі насадження 5С3Лц2Б переважна порода сосна - 50%.
Т. до висота підросту 1,5 м., а кількість його 3000 шт. на 1 га, то збереження підросту не потрібно. Ухил місцевості в 5 0 дозволяє використовувати важку техніку. Спосіб вивезення деревини - батоги, це є ТП - 2 + сортування (В-Т-О-С-П).
Лісосічний фонд, що виділяється на кожний рік роботи ЛЗП, являє собою набір різних лісосік, складових річну лісосіку.
Площа річної лісосіки S Г (га), на якій можна заготовити обсяг деревини Q Г (м3), рівний річному обсягу виробництва ЛЗП, визначається як
S Г = Q Г / q, (1)
де q - середній ліквідний запас деревини на одному гектарі, м 3 / га.;
Q Г - річний обсяг виробництва, м3.
S Г = 150000/260 = 576,92 га
З урахуванням вихідних даних, передбачають поділ річного лісосічного фонду за площею на лісосіки зі збереженням підросту і не вимагають його збереження, необхідно визначити ці площі і кількість лісосік. Слід розділити лісосіки на літній і зимовий періоди заготівлі, виходячи з того, що взимку заготовлюється деревини на 15 - 20% більше, ніж влітку.
Таблиця 1. Розподіл річного завдання ЛЗП з урахуванням способу розробки лісосік та періоду заготівлі
Найменування способу розробки лісосік з розподілом на періоди заготівлі | Відсоток площі річної лісосіки | Площа, га. | Кількість лісосік. | Обсяг заготовленої деревини, тис. м 3 | Середня площа однієї лісосіки, га. |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1. Зі збереженням підросла, в тому числі: а) у літній період б) в зимовий період | 25 40 | 144,23 230,77 | 5,55 (6) 7,69 (8) | 37,5 60 | 26 30 |
РАЗОМ | 65 | 14 | - | - | |
2. Без збереження підросту, в тому числі: а) у літній період б) в зимовий період | 15 20 | 86,54 115,38 | 2,70 (3) 2,88 (3) | 22,5 30 | 32 40 |
РАЗОМ | 35 | 6 | - | ||
ВСЬОГО | 100 | 576,92 | 20 | 150 | - |
1.2 Вибір системи машин
Система машин - це оптимальний набір машин і устаткування, призначених для виконання всього циклу лісосічних робіт або його частини.
Вибір машин і устаткування обумовлений типом технологічного процесу і конкретними природно-виробничих умов підприємства: рельєфом місцевості, несучою здатністю грунтів або ступенем заболоченості лісосік, середнім об'ємом хлиста, складом насаджень, наявністю життєздатного підросту, видом (способом) рубки.
Виходячи з аналізу вихідних даних, ми підбираємо систему машина на базі трактора ТТ-4, т.к середній обсяг хлиста 0,55 м 3:
Валка - ВПМ ЛП-19, т.к ухил місцевості 5 0;
Трельовка - з ВПМ доцільно використовувати трактор з кліщовим пачковим захопленням ЛТ-154;
Очищення від сучків + сортування - сучкорезних машина ЛП-33а, тому що, вивезення деревини проводиться в хлистах (ТП-2) і потрібне сортування;
Навантаження - лісонавантажувач перекидного типу з кліщовим пачковим захопленням ЛТ-188.
S СР ліс. = 32 + 40 / 2 = 36 га.
900
18
5
36
400
50
25
Малюнок 1. Схема розробки лісосіки перпендикулярно лісовозної усу.
Лісовозний вус розташовується на кордоні лісосіки.
1.3 Розрахунок продуктивності застосовуваних машин і механізмів
Змінна продуктивність ВПМ ЛП-19, м 3 / см знаходимо за формулою:
(2)
де Т СМ - тривалість зміни - 7 год;
t Р - час на регламентовані простої - 1,15 год;
φ - Коефіцієнт використання робочого часу - 0,82;
V - середній обсяг хлиста, пакета або пачки - 0,55 м 3;
Т Ц - тривалість циклу, сек.
При розрахунку продуктивності час циклу валочно-пакетує машини (сек) знаходимо за формулою:
, (3)
де t 1 - час на підбиття і захоплення дерева ЗСУ, с;
t 2 - час на спилювання дерева, с., з урахуванням, що R 1 = 1,0;
t 3 - час на зіштовхування і падіння дерева на землю, сек. - 8,5;
t 4 - час на укладання дерева в пачку, c;
t 5 - час на перехід машини від однієї технологічної стоянки на іншу, с.
Час на підведення і захоплення дерева ЗСУ, с., Знаходимо за формулою:
, (4)
де l СР ЗСУ - середня відстань переміщення ЗСУ до дерева, м.
для ЛП - 19 - 6,68 м,
v СР ЗСУ - середня швидкість переміщення ЗСУ, м / с - 1,11.
сек.
Час спилювання одного дерева можна знайти за формулою:
, Сек. (5)
де R 1 - коефіцієнт додаткових витрат при підпилюванні дерева - 1; d - діаметр дерева на висоті грудей, м - 0,16; φ п - коеф-нт використання технічних можливостей чистого пиляння - 0,65; П пив - продуктивність чистого пиляння ( по технічній характеристиці), м 2 / сек. - 0,03.
сек.
Час на прокладання дерева в пачку, c:
, Сек. (6),
сек.
Час на перехід машини від однієї технологічної стоянки на іншу, с.:
, Сек. (7)
де Rв-max виліт стріли, м. - 9,25; q - середній запас лісу (вихідні дані), м 3 / га - 260; υ Р - швидкість пересування машини по лісосіки (техн. хар-ка), м / с - 0,56; v х - середній обсяг хлиста (вихідні дані), м 3 - 0,55.
сек.
Розраховуємо продуктивність часу циклу ВПМ ЛП-19, сек. (Формула 3):
сек.
Знаходимо змінна продуктивність ВПМ ЛП-19, м 3 / см (формула 2):
м 3 / см
Розрахунок змінної продуктивності трелювального трактора ЛТ-154.
Час циклу для трелювального трактора ЛТ-154, сек., Знаходимо за формулою:
, Сек. (8)
де t 1 - час холостого ходу трактора, сек;
t 2 - час формування пачки, сек;
t 3 - час робочого ходу трактора, сек;
t 4 - час відчеплення пачки, сек,
Час холостого і робочого ходу трактора, сек., Знаходиться за формулою:
, (9)
де l СР - середня відстань трелювання, м;
V СР - середня швидкість трактора в порожньому і навантаженому стані, м / сек,
Середня відстань трелювання, м, знаходиться за формулою:
, (10)
Де a і b - ширина і довжина лісосіки, м;
до 1 і до 2 - коефіцієнти, які залежать від схеми ділячи і розташування волоків,
до 1 = 0,5 до 2 = 0,5 / n, де n - число вантажних пунктів на одній стороні
лісосіки - 6 шт.;
до 0 - коефіцієнт подовження волоків - 1,05.
м
Середня швидкість трактора, м / сек, знаходиться за формулою:
, (11)
де V II - швидкість трактора на другій передачі, м / сек - 0,73 (по технічній характеристиці);
V З.П. - швидкість трактора на задній передачі, м / сек, - 0,95 (по технічній характеристиці).
м / сек
Час холостого і робочого ходу трактора знаходиться (формула 9):
сек.
Час формування пачки, сек.:
, (12)
Час відчеплення пачки, сек.:
, (13)
де φ 2 - коефіцієнт використання розрахункового обсягу пачки - 0,75;
До 1 - коефіцієнт враховує витрати часу на формування пачки за два прийоми - 1,2;
V - обсяг пачки, м 3 - 3,7 (технічна характеристика);
v х - середній обсяг хлиста (вихідні дані), м 3 - 0,55.
сек.
сек.
Час циклу для трелювального трактора ЛТ-154, сек., (Формула 8):
сек.
Змінна продуктивність трелювального трактора ЛТ-154, м 3 / см, (формула 2):
м 3 / см
де Т СМ - тривалість зміни - 7 год;
t Р - час на регламентовані простої - 1,0 год;
φ - Коефіцієнт використання робочого часу - 0,9;
V - середній обсяг пачки - 3,7 м 3 (технічна характеристика).
Т Ц - тривалість циклу-1101,2 сек.
Вивезення хлистів.
Розрахунок змінної продуктивності сучкорезних машини ЛП-33а.
При розрахунку продуктивності сучкорезних машини час циклу знаходимо за формулою:
, Сек. (14)
де t 1 - час подачі робочого органу і захоплення дерева, с. - 20 (технічна характеристика);
t 2 - час протягування дерева, с;
t 3 - час переїзду з одного вантажної площадки на ругую по відношенню до одному дереву, с.
Час протягування дерева, с.:
, (15)
де l Д - середня висота дерева, м - 25;
v СР прот - середня швидкість протягування, м / с - 1,7 (з технічної
характеристики машини);
R Д - коефіцієнт збільшення протягування за рахунок перехоплювання дерева - 1,35.
Час переїзду з одного вантажної площадки на іншу по відношенню до одному дереву, с.:
, (16)
де R n - відстань між навантажувальними пунктами, м - 100; v II - швидкість машини на другій передачі, м / с - 0,73; Ч дп - число дерев на вантажної майданчику, шт. Число дерев на вантажної майданчику, шт., Розраховуємо за формулою:
, (17)
де S П - площа тяжіє до одного навантажувального пункту - 36 га / 6 шт. = 6 га.
q - середній запас лісу (вихідні дані), м 3 / га - 260;
v х - середній обсяг хлиста (вихідні дані), м 3 - 0,55.
шт.
Розраховуємо час переїзду з одного вантажної площадки на іншу по відношенню до одному дереву, с. (Формула 16):
сек.
Розраховуємо час протягування дерева, сек., (Формула 15):
сек.
Час циклу сучкорезних машини (формула 14):
сек.
Розрахунок змінної продуктивності сучкорезних машини ЛП-33а (формула 2):
м 3 / см
де Т СМ - тривалість зміни - 7 год;
t Р - час на регламентовані простої - 1,0 год;
φ - Коефіцієнт використання робочого часу - 0,75;
V - середній обсяг хлиста - 0,55 м 3;
Т Ц - тривалість циклу, сек. - 59,75.
Розрахунок продуктивності лісонавантажувачі ЛТ-188.
При розрахунку продуктивності щелепного навантажувача V дорівнює місткості одиниці рухомого складу, м 3. Місткість одиниці рухомого складу можна знайти за формулою:
, (18)
де Г ПС - вантажопідйомність одиниці рухомого складу
КрАЗ-260 + ЛЗ + ГКБ-93852 - 29 т. (по технічній характеристиці);
ρ - середня щільність деревини, т / м 3.
Середня щільність деревини знаходимо за формулою насадження:
Склад лісонасадження 5С3Лц2Б (вихідні дані).
, Т / м 3 (19)
де ρ с - щільність сосни - 0,863 т / м 3;
ρ ЛЦ - щільність модрини - 0,833 т / м 3;
ρ б - щільність берези - 0,878 т / м 3.
т / м 3
Знаходимо місткість одиниці рухомого складу (формула 18):
м 3
Час циклу лісонавантажувачі ЛТ-188:
, (20)
де V - місткість одиниці рухомого складу, м 3 - 33,72 (ф.18);
V П-вантажопідйомність навантажувача - 4 т. (по технічній характеристиці);
t 1 - час на підготовку рухомого складу - 55 сек;
t 2 - час на навантаження однієї пачки - 95 сек;
φ і - коефіцієнт використання вантажопідйомності - 0,85.
сек.
Змінна продуктивність лісонавантажувачі ЛТ-188 знаходимо (формула 2):
м 3 / см
де Т СМ - тривалість зміни - 7 год;
t Р - час на регламентовані простої - 1,0 год;
φ - Коефіцієнт використання робочого часу - 0,75;
V - місткість одиниці рухомого складу, м 3 - 33,72 (ф.18);
Т Ц - тривалість циклу, сек. - 735,72.
1.4 Підготовчі роботи. Обсяг підготовчих робіт і рудозатрати на їх виконання
Підготовчі роботи, перш за все, потрібні для створення необхідних умов щодо виконання основних лісосічних робіт, тобто таких умов, які забезпечували б високу продуктивність основних операцій, а також безпеку при виконанні цих операцій.
До складу підготовчих робіт входять такі операції як: підготовка лісосік і навантажувальних пунктів, облаштування майстерень ділянок, вибір трас лісовозних вусів, монтаж і демонтаж обладнання.
Периметр лісосіки та її основних частин знаходимо за формулою:
Р ЛІС = Д ЛІС + Ш ЛІС + Д ЛІС + Ш ЛІС + Д ЗБ / 1000, (21)
де Д ЛІС - довжина лісосіки - 900 м.; Ш ЛІС - довжина лісосіки - 400 м.;
Д ЗБ - довжина зони безпеки - 900 м.
Р ЛІС = 900 + 400 + 900 + 400 + 900/1000 = 3,5 км.
Обсяг лісу в зоні безпеки знаходимо за формулою:
V ЗБ = S ЗБ * q, м 3 (22)
де q - запас деревини на 1 га,
м 3 - 260 (вихідні дані).
S ЗБ = Д ЗБ * Ш ЗБ / 10000 = 900 * 50 = 4,5 га (23)
де Ш ЗБ - ширина зони безпеки - 50 м.
V ЗБ = 4,5 * 260 = 1170 м 3
Кількість вантажних пунктів - 6 шт. (Ф.10 поясн)
Трудовитрати на 1 лісосіку рівні відношенню обсягу робіт на 1 лісосіці до норми виробітку на 1 чол / день.
Кількість лісосік на рік дорівнює 20 шт. (Таблиця 1)
Потрібне кількість чол / днів на рік дорівнює добутку трудовитрат на 1 лісосіку до кількості лісосік на рік.
Загальне потрібну кількість чол / днів на рік:
35 + 83,8 + 358,2 + 182 = 659
Обсяг підготовчих робіт, і трудовитрати на їх виконання занесені в таблицю 2.
Таблиця 2. Обсяг підготовчих робіт і трудовитрати на їх виконання
Найменування робіт | Норма виробітку на 1 чол / день | Обсяг робіт на 1 лісосіці | Трудовитрати на 1 лісосіку | Кількість лісосік на рік | Потрібне кількість чол / днів на рік |
1. Розмітка кордонів пасік і волоків | 2 км | 3,5 км | 1,75 | 20 | 35 |
2. Валка лісу в зонах безпеки | Продуктивність ВПМ ЛП-19 279,35 м 3 / см | 1170 м 3 | 4, 19 | 20 | 83,8 |
3. Трельовка в зонах безпеки | Продуктивність трактора ЛТ-154 65,33 м 3 / см | 1170 м 3 | 17,91 | 20 | 358,2 |
4. Пристрій вантажних пунктів | 0,66 | 6 | 9,1 | 20 | 182 |
Разом: | - | - | - | - | 659 |
Кількість робочих днів у весняно-літньо-осінній період:
260 / 4 * 3 = 195 дн.
Потрібне кількість людей на підготовчих роботах знаходиться як відношення потрібної кількості чол / днів на рік на кількість робочих днів у весняно-літньо-осінній період:
659/195 = 3,38 = 4 чол.
Висновок: Для підготовчих робіт буде потрібно 4 людини.
1.5 Розрахунок змінного об'єму робіт і складу комплексної бригади
У даному розрахунку в першу чергу визначаємо ведуча машина. При машинному валку провідною машиною є валочно-пакетувальних машина ЛП-19.
У відповідності з прийнятою технологією лісосічних робіт, структури бригади та її технічної оснащеності, визначаємо змінне завдання бригади.
, (24)
де П ЗЕД М - продуктивність ведучої машини, м 3 - 279,35;
n М - кількість провідних машин, 2 шт;
До П - коефіцієнт, що враховує досягнутий рівень перевиконання норм, що виробляється на майстер дільниці 1,07.
м 3 / див
Розрахункова кількість машин перебуває, як відношення змінного завдання бригади до розрахункової продуктивності машин.
Число робочих приймаємо - 1 трактор і 1 робітник.
Потрібне кількість машин і робітників на основних роботах представлені в таблиці 3.
Таблиця 3. Потрібне кількість машин і робітників на основних роботах
Наіменова-ня робіт | Кількість змін | Назва машин і механізмів | Змінне завдання | Розрахунок-ва вироб-водите-льності | Кількість машин | Число робочих | |
Розрахунок-ве | Прини-травнем | ||||||
1. Валка | 1 | ЛП-19 | |||||