Технология и оборудование лесозаготовок

Министерство общего образования Российской Федерации Московский Государственный Университет леса Кафедра технологии и оборудования лесопромышленного производства КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине Технология и оборудование лесозаготовок Выполнил студент з. о. гр. ЛХ-51 Толкачев Д.И. Руководитель Работа защищена с оценкой Дата защиты Подпись руководителя Москва 2002 г. 1. Введение Леса в России занимают третью часть земной поверхности - 3,8 млрд. га. Государственный лесной фонд России составляет 1275 млн. га, из них покрытая лесом площадь равна 810,9 млн. га. Запас древесины равен 85,9 млрд. м3 из них 52,6 млрд. м3 падает на долю спелых и перестойных древостоев.

Половина мировых запасов хвойных лесов находится в России. Из приведенных данных видно, что более 60 запасов древесины составляют спелые и перестойные древостои.Лесное хозяйство как отрасль, формирующая, сохраняющая и регулирующая использование лесных ресурсов, призвано вести свою деятельность в направлении возрастания запасов лесных ресурсов, повышения их качества и правильного территориального размещения.

Лесоэксплуатация - основной вид деятельности лесопромышленного предприятия, которое занимается заготовкой и частичной или полной переработкой сырья, или понимают процессы заготовки различного древесного сырья, живицы и продуктов побочного пользования.В зависимости от направленности главного вида деятельности подразделяются следующие лесопромышленные предприятия - лесхозы - леспромхозы - лесокомбинаты - товарищества с ограниченной ответственностью по обработке и переработки древесины - акционерные общества по заготовке и переработки древесины.

Лесозаготовительное производство характеризуется следующими особенностями - различием качественных характеристик предмета труда растущего леса по времени и размещению - территориальным разобщением рабочих мест, которые постоянно меняются, и преобладанием транспортно-переместительных операций, не имеющих ни качества, ни формы исходного предмета труда - большой зависимостью эффективности использования основных фондов и трудовых ресурсов от природно-климатических факторов - широким диапазоном взаимозаменяемости продукции лесозаготовок в потреблении.

Основными потребителями продукции лесозаготовительного производства являются лесопильная промышленность, целлюлозно-бумажное производство, производство тары, строительство, мебельная промышленность, угольная, горнорудная промышленность, топливная промышленность, фармацевтическая, медицинская и др. 2. Расчеты и пояснения по технологии лесосечных работ 1. Расчет площади годичной лесосеки, размеров и числа лесосек и делянок Площадь годичной лесосеки можно определить по следующей формуле , где QО - годовой объем производства, м3 qГА - ликвидный запас леса на 1 га, м3. QО 100103 м3 , qГА 100 м3га 100103 м3 Fr 100 м3га 1000 га Для определения числа лесосек необходимо установить их размеры.

В соответствии с правилами рубок главного пользования, они зависят от зоны и группы лесов, лесорастительных условий, и преобладающих пород.

Для таежной зоны и зоны смешанных лесов правилами установлены четыре градации ширины лесосек 1000, 500, 250 и 100 м. Лесосеки шириной 500 м отводят в хвойных насаждениях в зоне смешанных лесов III группы.Длина лесосек при сплошных рубках устанавливается с учетом квартальной сетки, но не более 2000 м. Приняв размеры, определяется площадь лесосеки и число лесосек, необходимых для выполнения годового задания по вывозке леса по следующей формуле , где FЛ - площадь одной лесосеки, га. FЛ 500 м 2000 м 100104 м2 100 га 1000 га n 100 га 10 При размещении лесосек необходимо учитывать сроки их примыкания. В данном проекте срок примыкания составляет 3 года хвойное насаждение в смешанных лесах III группы.

Схема лесосырьевой базы приведена на рисунке 2.1 Рис. 1. Схема лесосырьевой базы 1 железная дорога общего пользования 2 поселок 3 магистральная часть лесовозной дороги 4 лесовозные усы 5 лесосека 6 лесовозные ветки 7 квартальная сетка 8 нижний лесосклад.

Расстояние между усами и погрузочными пунктами определяются исходя из заданного среднего расстояния трелевки и принятых схем размещения усов и трелевочных волоков на лесосеке. При выборе схем следует учитывать тип лесовозного транспорта, размеры лесосеки, тип трелевочной машины, способ разработки делянки и другие факторы.При проектировании целесообразно вначале выбрать схему расположения усов, принять расстояние между усами.

На лесосеках шириной 1000 м и более целесообразна прокладка двух и более усов. Зная расстояние между усами, можно определить расстояние между лесопогрузочными пунктами или верхними складами по следующей формуле , где lСР - среднее расстояние трелевки, м b - половина расстояния между усами, м К1, К2 - коэффициенты, зависящие от схемы расположения волоков К3 - коэффициент, учитывающий удлинение волока вследствие особенностей рельефа, почв и т.п. на лесосеке К3 1,1 - 1,25. В данном проекте схема расположения волоков параллельная с одним лесопогрузочным пунктом. lСР 275 м , b 500 м , К1 0,50 , К2 0,25 , К3 1,1 275 м 1,1 500 м 0,25 а 0,50 250 м Принятое после расчетов расстояние между верхними складами а должно быть кратным размерам лесосеки.

После этого определяют площадь одной бригадной делянки, тяготеющей к одному верхнему складу и число делянок на лесосеке.В данном проекте площадь бригадной делянки составляет 6,25 га и всего на лесосеке 16 делянок. 2. Суточные и сменные объемы работ на лесосеке При расчете суточных и сменных работ на лесосеке обычно исходят из среднегодовых планов рубки и принятого числа дней работы в году таблица 2.1. Годовой объем заготовки 100 тыс. м3, число дней работы в году на основных операциях - 260, на предприятии принят односменный режим работы.

Таблица 2.1 Расчет объемов производства по операциям технологического процесса Выполняемая операцияГодовой объем, тыс.м3Режим работыОбъем работ, м3дней в годусмен в суткив суткив сменуВалка и обрезка сучьев1002601384,6384,6Трелевка100260138 4,6384,6 2.3. Расчет производительности трелевочной машины В данном проекте на трелевке используется трелевочный трактор ТБ-1 на базе трактора ТДТ-55А. Сменная производительность трелевочных тракторов определяется по следующей формуле , где Т - продолжительность смены, с tП - время на выполнение подготовительно-заключительных работ, с для тракторов с чокерным исполнением tП 2640 с, а для бесчокерных машин и подборщиков пачек tП 3000 с КВ - коэффициент использования рабочего времени КВ 0,85 - 0,9 QР - нагрузка на рейс трелевочного трактора, м3 t1 и t2 - время движения трактора соответственно в холостом и грузовом направлениях, с t3 - время на чокеровку деревьев и формирование пачки, с t4 - время на отцепку пачки и снятие чокеров на лесопогрузочном пункте, с время на сброс пачки для машин с захватами составляет t4 12-18 с, а с учетом разворота машины на лесопогрузочном пункте t4 20 - 25 с t1 lСР VХ t2 lСР VГ t3 t0 m t0 QР qХЛ , где lСР - среднее расстояние трелевки, м VХ и VГ - скорость движения трактора соответственно без груза и с грузом, мс соответственно IV и I-II передача базового трактора m - число деревьев хлыстов в пачке, шт qХЛ - средний объем хлыста, м3 t0 - время, расходуемое на одно дерево, сек. для ТБ - 1 t0 21 - 23 с - при формировании пачки из пачек сформированных ВПМ, t0 50 - 54 с - при наборе пачки от вальщика Т 8 ч 28800 с , tП 3000 с , КВ 0,85 , QР 8 м3 , lСР 275 м , VХ 1,87 мс , VГ 0,9 мс , qХЛ 0,2 м3 , t0 50 с , t4 20 с t1 275 м 1,87 мс 147 с t2 275 м 0,93 мс 296 с t3 50 с 8 м3 0,2 м3 2000 с 28800 с 3000 с 0,85 8м3 Псм 147 с 296 с 2000 с 20 с 71,2 м3 2.4. Число трелевочных машин Расчет потребного количества машин следует вести с учетом годовой выработки на машину, равной QГ ПСМ Z ДР , где ПСМ - сменная производительность машины, м3 Z - число смен работы в сутки ДР - число дней работы машины.

ПСМ 71,2 м3 , Z 1 , ДР 260 QГ 71,2 м3 1 260 18512 м3 Количество рабочих машин для операции можно определить по следующей формуле где QO - годовой объем производства, м3. QO 10 м3 , QГ 18512 м3 10 м3 NP 18512 м3 5,4 Для обеспечения бесперебойной работы в лесу выделяются резервные машины - на четыре работающих трелевочных трактора - один в резерве Списочное количество машин NС определяется суммированием рабочих NP 5,4 и резервных NO 1,4 машин.

NС 5,4 1,4 6,8 7 Результаты расчетов количества трелевочных машин сведены в таблицу 2.2. Таблица 2.2 Расчет количества машин по операциям технологического процесса Наименование операцииМарка машиныПСМ, м3смQГ, тыс.м3NPNONСТрелевкаТБ-171,218,512 5,41,47 2.5. Расчет состава комплексной бригады, мастерского участка и предприятия по лесосечным работам Лесозаготовительная бригада является основной формой организации труда на лесосечных работах.

Если она выполняет весь цикл лесосечных работ, ее называют комплексной.

Комплексную бригаду на лесосеке формируют из рабочих различных профессий, выполняющих валку деревьев, очистку деревьев от сучьев, трелевку, раскряжевку и другие операции.

В данном проекте работу на лесосеке осуществляют укрупненные комплексные бригады УКБ, оснащенные тремя трелевочными машинами и работающие в одну смену.

УКБ могут быть разделены на звенья, в пределах которых осуществляется взаимопомощь и взаимозаменяемость рабочих.

Учет труда всех звеньев в комплексной бригаде осуществляется по конечной операции. Суточное НСУТ м3 и годовое НГОД, м3 задание комплексной бригаде определяют по формулам НСУТ ПСМ.ТР. NТР Z НГОД НСУТ mГОД КПР где ПСМ.ТР. сменная производительность трелевочной машины, м3 NТР - число трелевочных машин в бригаде для УКБ NТР 1-3 Z число смен работы комплексной бригады в сутки mГОД - число дней работы в год КПР - коэффициент, учитывающий время на переезд бригады с лесосеки на лесосеку КПР 0,85 0,95. ПСМ.ТР. 71,2 м3 , NТР 3 , Z 1 , mГОД 260 , КПР 0,9 НСУТ 71,2 м3 3 1 213,6 м3 НГОД 213,6 м3 260 0,9 49982,4 м3 Средне годовое число бригад, необходимых для выполнения годового задания определяют по формуле NБР QО НГОД QO 10 м3 , НГОД 49982,4 м3 NБР 10 м3 49982,4 м3 2 В таблице 2.3 приведен расчет УКБ в насаждениях со средним объемом хлыста 0,2 м3, породным составом 4С3Б3Ос с применением бензопил МП-5 Урал-2 с гидроклином на валке, топоров на обрубке сучьев и тракторов ТБ-1 на трелевке на расстояние до 300 м. Состав бригад принят меньше расчетного с учетом возможной взаимопомощи на обрубке сучьев и трелевке.

Таблица 2.3 Расчет состава комплексной бригады ОперацииСуточное задание бригады, м3Норма выработки на чел.день, м3Расчетное число чел.днейПринятый состав бригадыВалка деревьев213,6563,84Обрубка, сбор и укладка сучьев на трелевоч. волок213,615,4213,813Трелевка хлыстов213,671,23,03В комплексе213,620,620 Принятую фактическую комплексную выработку НКВ, м3 на одного рабочего определяют делением суточного задания на число рабочих в бригаде.

НКВ 213,6 20 10,68 м3 Комплексные бригады объединяют в участки.

В данном проекте производственный мастерский участок формируется на базе 2 УКБ. Среднегодовое число рабочих на основных лесосечных работах на участке определяют по следующей формуле РМУ РБР NБР , где РБР - число рабочих в бригаде, чел NБР - число бригад на мастерском участке.

РБР 20 чел NБР 2 РМУ 20 чел. 2 40 чел. В состав мастерского участка включают также звено погрузки на лесовозный транспорт.Состав погрузочного звена определяют исходя из режима вывозки леса и принятых машин.

Число машин и рабочих на погрузке челюстными погрузчиками в данном проекте - ПЛ-1В в звене определяют по формуле NП QO ПСМ.П. Z mГОД КПР , где QO годовой объем заготовки, м3 ПСМ.П. сменная производительность погрузчика, м3 Z число смен погрузки в сутки mГОД - число дней работы в год КПР - коэффициент, учитывающий перебазировки машин с лесосеки на лесосеку КПР 0,85 0,95. Сменная производительность челюстных погрузчиков определяется по формуле , где Т - продолжительность смены, с tП - время на выполнение подготовительно-заключительных работ, с tП 3600 с КВ - коэффициент использования рабочего времени КВ 0,7 - 0,8 QЛ - грузоподъемность лесовоза, м3 tЦ - продолжительность погрузки одной пачки, с tЦ 200 - 240 с m - число пачек, погружаемых на один автолесовоз.

Т 28800 с , tП 3600 с , КВ 0,8 , QЛ 14 м3 , tЦ 220 с , m 6 28800 с 3600 с 0,8 14 м3 ПСМ.П. 220 с 6 213,8 м3 QO 10 м3 , ПСМ.П. 213,8 м3 , Z 1 , mГОД 260 , КПР 0,9 NП 10 м3 213,8 м3 1 260 0,9 2 2.6. Расчет числа машин и вспомогательного оборудования для основных лесосечных работ Расчет потребного количества машин по операциям технологического процесса лесосечных работ следует вести с учетом годовой выработки на машину, равной QГ ПСМ Z ДР , где ПСМ - сменная производительность машины, м3 Z - число смен работы в сутки ДР - число дней работы машины.

Количество рабочих машин для операции можно определить по следующей формуле где QO - годовой объем производства, м3. Для обеспечения бесперебойной работы в лесу выделяются резервные машины - на работающую бензиномоторную пилу - одна в резерве - на четыре работающих трактора с канатно- чокерной оснасткой и бесчокерных трелевочных тракторов - одна в резерве - на две работающих валочных, валочно-трелевочных, валочно-пакетирующих, сучкорезных, погрузочно-транспортных и других многооперационных машин - одна в резерве.

Списочное количество машин, NС, определяется суммированием рабочих, NP, и резервных, NO, машин.

Валка бензиномоторными пилами МП-5 Урал-2 с гидроклином ПСМ 56 м3 , Z 1 , ДР 260 QГ 56 м3 1 260 14560 м3 10 м3 NP 14560 м3 6,9 NС 6,9 6,9 13,8 Обрубка сучьев топором ПСМ 15,42 м3 , Z 1 , ДР 260 QГ 15,42 м3 1 260 4009,2 м3 10 м3 NP 4009,2 м3 25 NС 25 25 50 Сменная производительность трелевочных тракторов ТБ-1 была рассчитана в п. 2.3 Расчет производительности трелевочной машины, годовая выработка на машину и количество машин были расчитаны в п. 2.4 Число трелевочных машин.

Сменная производительность и количество рабочих машин челюстного погрузчика ПЛ-1В рассчитаны в п. 2.5 Расчет состава комплексной бригады, мастерского участка и предприятия по лесосечным работам.QГ ПСМ Z ДР КПР , где КПР - коэффициент, учитывающий перебазировки машин с лесосеки на лесосеку КПР 0,85 0,95. ПСМ 213,8 м3 , Z 1 , ДР 260 , КПР 0,9 QГ 213,8 м3 1 260 0,9 50029,2 м3 Результаты расчетов количества машин по операциям технологического процесса сведены в таблицу 2.4. Таблица 2.4 Расчет количества машин по операциям технологического процесса Наименование операцииМарка машиныПСМ, м3смQГ, тыс.м3NPNONСВалкаМП-5 Урал-256,014,566,96,913Обрубка сучьевтопор15,424,01252550ТрелевкаТБ-171 ,218,515,41,47ПогрузкаПЛ-1В213,850,03213 2.7. Выбор состава и расчет объема и числа рабочих и машин для подготовительных и вспомогательных работ Подготовительные работы в лесу проводят до начала разработки лесосек с целью создания безопасных условий работы на основных операциях, правильной организации и своевременной подготовки соответствующих устройств и установок к работе.

От качества подготовительных работ зависит рост производительности труда на основном производстве.

К подготовительным работам относятся лесосырьевая, технологическая и транспортная подготовка, подготовка территории лесосек, верхних лесоскладов и трелевочных волоков. На предприятии ежегодно в пределах закрепленной за ним лесосырьевой базы выделяется лесосечный фонд. Лесосырьевая подготовка заключается в приемке лесосек, от этого зависит производственная деятельность предприятия в течении года. При этом проверяется правильность таксации и степень соответствия отводимого лесосечного фонда установленному объему и сортиментному плану лесозаготовок.

После приемки лесосечного фонда оформляется соответствующая документация на передачу лесосек в эксплуатацию. Основным документом, дающим предприятию право рубки в отведенных и принятых в натуре лесах, является лесорубочный билет.

В нем приводится характеристика лесосечного фонда, стоимость леса на корню, его оценка как в целом, так и по отдельным категориям. Технологическая подготовка проводится после тщательного изучения лесоэксплуатационных условий на лесосеке. Основной задачей технологической подготовки является выбор рациональных схем разработки лесосек и транспортного освоения.Для этого ведется абрис лесосек, где отмечают болота, ручьи, овраги, участки молодняка, куртины подроста, степень его благонадежности, степень захламленности, намечают места расположения лесопогрузочных пунктов, верхних лесоскладов, направление вывозки.

При наличии возвышенностей, определяется крутизна склона. По полученным данным составляется технологическая карта освоения лесосеки и определяется объем подготовительных работ.При подготовке территории лесосек производится разметка границ пасек и пасечных волоков, уборка опасных деревьев, устройство магистральных трелевочных волоков, верхних лесоскладов, разрубка зон безопасности.

Эти операции выполняет бригада подготовки производства до начала разработки лесосеки. Подготовка верхних лесоскладов заключается в выборе места, на котором затем производят валку деревьев, корчевку пней, планировку поверхности, укладку подштабельных лежней и подготовку путей для перемещения челюстных погрузчиков и сучкорезных машин. Подготовительные работы выполняются при помощи бензиномоторных пил, переносной лебедки и ручного инструмента.Бригаде по заявке может быть выделен трелевочный трактор.

При форме организации работ на лесосеке КМБ уборка опасных деревьев и разметка границ пасек и волоков не производится в нашем проекте форма организации работ на лесосеке УКБ. Расчет подготовительных работ приведен в таблице 2.5. Таблица 2.5 Расчет объема подготовительных работ Наименование работЕд. измер.Объем работ на 1 делянкеЧисло делянок в годОбщ. объем работНорматив чел деньПотреб. число чел днейУборка зависших, сухо-стойных и опасных де-ревьев при запасе на га - до 150 шт.га6,2516010000,55550Разметка границ пасек и волоковкм2,31603682,0736Подготовка магистральных волоковкм0,21603216,6531Подготовка погрузочных пунктовшт11601602,0320Итого2137 Потребное число рабочих для выполнения подготовительных работ можно определить по формуле NРПР , где АП - потребное число чел дней для выполнения подготовительных работ ДР - число дней работы в году. АП 2137 чел дней , ДР 260 дней 2137 чел дней NРПР 260 дней 8 Вспомогательные работы проводят в ходе выполнения основных работ.

Они необходимы для бесперебойной работы машин и механизмов на лесосечных работах.

В состав вспомогательных работ входят техническое обслуживание и ремонт машин и оборудования, обеспечение топливо-смазочными материалами, бытовое обслуживание рабочих, охрана оборудования в нерабочее время и другие работы задачей которых является обслуживание производства.Для их выполнения за мастерским участком закрепляют следующее вспомогательное оборудование машины технического обслуживания, обогревательные домики для бригады и мастера, автобус или специально оборудованная машина для перевозки лесозаготовительной бригады, топливозаправщик, водомаслогрейку, столовую, знаки ограждения, контейнеры для бытовых отходов.

Вспомогательные работы и потребное количество рабочих - техническое обслуживание машин - 1 чел доставка ГСМ и других материалов - 1 чел перевозка рабочих - 1 чел организация питания рабочих - 1 чел - охрана оборудования - 1 чел. на одну нерабочую смену.

Все расчеты вспомогательного оборудования и потребного количества рабочих на вспомогательных работах сведены в таблице 2.6. Таблица 2.6 Расчет вспомогательного оборудования и рабочих на вспомогательных работах ппТип вспомогательного оборудованияКоличество вспомогательного оборудованияКоличество работающихВ комплексной бригадеВ мастерском участкеВ комплексной бригадеВ мастерском участке1234561Обогревательные домики для комплексных бригад12 2Столовая0,510,513Помещение для мастера с телефоном и радиостанцией0,51 4Топливозаправщик0,510,515Машины технического обслуживания12126Автобус для перевоз-ки лесозаготовитель-ной бригады12127Водомаслогрейка0,510,518Конт ейнеры для бытовых отходов12 Итого3,572.8. Пояснения к технологической карте на разработку одной из лесосек Технологическая карта разработки лесосеки - это документ, содержащий сведения о лесосеке, схемы и порядок ее освоения, а также основные производственные показатели и технологические пояснения.

В технологической карте приводятся характеристика и схема разработки лесосеки, технологические указания, а также основные количественные показатели.

Указывается число бригад, их состав, сменное задание, число машин и механизмов, способы лесовосстановления.По технологическим картам разработки отдельных лесосек составляется план организации подготовки производства всего предприятия, в котором устанавливаются объем и сроки проведения подготовительных работ, очередность ввода лесосек в эксплуатацию и сроки их разработки.

Технологическая карта разработки одной из лесосек приведена ниже. Утверждаю Главный лесничий Главный инженер 2002 г. Технологическая карта разработки лесосеки 1 в кв. 23 лесничества Лесосека подготовлена к разработке бригадой по акту от Дата выдачи технологической карты Вид и способ рубки сплошнолесосечная без сохранения подроста Начало разработки лесосеки Окончание разработки лесосеки Число смен работы на лесосеке 1 Разработанную лесосеку сдал Разработанную лесосеку принял 1. Таксационная характеристика лесосеки 1. Эксплуатационная площадь, га - 100 2. Ликвидный запас, тыс. м3 - 10 3. Средний запас на I га, м3 - 100 4. Доля деловой древесины 80 5. Состав насаждений - 4С3Б3Ос 6. Средний объем хлыста, м3 - 0,2 7. Характеристика грунтовых условий - увлажненные 8. Характеристика рельефа - равнинный 9. Характеристика подроста - нет. 2. Технологические схемы 2.1 Технологическая схема разработки лесосеки Условные обозначения 1 границы кварталов 2 - лесовозный ус 3 делянки 4 лесопогрузочные площадки 5 магистральный волок 6 пасечный волок 7 пасеки 8 зона безопасности 9 направление вывозки. 2.2 Схема разработки пасеки 2.3 Схема лесопогрузочного пункта Условные обозначения 1 волок 2- штабель хлыстов 3 челюстной лесопогрузчик 4- автолесовоз 5 ус лесовозной дороги. 3. Технологические указания 1. Порядок работы пасеками шириной 45-50 метров без сохранения подроста. 2. Подготовительные работы вырубка зоны безопасности производится бригадой подготовки производства до начала разработки лесосеки, установка необходимого оборудования производится лесозаготовительной бригадой в срок до , разрубка волоков - в процессе разработки лесосеки. Размещение лесопогрузочных пунктов, прокладка трелевочных волоков проводится с учетом произрастания и обитания краснокнижных редких, исчезающих видов флоры и фауны. 3. Валка деревьев - бензопилой МП-5 Урал-2. 4. Обрезка сучьев - топором.

Порубочные остатки следует оставлять на трелевочных волоках 5. Трелевка - хлыстами на погрузочный пункт трелевочным трактором ТБ-1. 6. Раскряжевка - нет. 7. Сортировка, штабелевка - нет. 8. Погрузка леса - погрузчиком ПЛ-1В. 9. Очистка лесосеки - сбор порубочных остатков в валы и их сжигание в пожаробезопасный период. 4. Показатели работы мастерского участка и расстановка рабочих и механизмов 1. Сменное задание на мастерский участок, м3 427,2 2. Количество бригад - 2 3. Сменное задание на бригаду, м3 213,6 4. Состав бригады, чел - 19 в т.ч. на валке 3 на обрезке сучьев - 13 на трелевке - 3 5. Число смен на валке и обрезке сучьев - 1 6. Число смен на трелевке - 1 7. Число смен на погрузке -1 8. Количество бензопил 4 9. Количество топоров - 13 10. Количество трелевочных тракторов - 3 11. Количество погрузчиков - 2 Технологическую карту составили Технорук Мастер 2002г. С технологической картой и границей участка ознакомлены, участки к разработке приняли бригадир Подготовительные работы, отмеченные в настоящей технологической карте, выполнены до начала разработки лесосеки в соответствии с Правилами техники безопасности.

Мастер подготовительных работ 2002 г. При подготовке территории лесосек производится разметка границ пасек ширина пасек 45 - 50 м и пасечных волоков 5 м, уборка опасных деревьев, устройство магистральных трелевочных волоков 5 м, разрубка зон безопасности.

Эти операции выполняет бригада подготовки производства до начала разработки лесосеки.

Подготовка погрузочных пунктов 40 м х 40 м заключается в выборе места, на котором затем производят валку деревьев, корчевку пней, планировку поверхности, укладку подштабельных лежней и подготовку путей для перемещения челюстных погрузчиков.

Подготовительные работы выполняются при помощи бензиномоторных пил, переносной лебедки и ручного инструмента.

Бригаде по заявке может быть выделен трелевочный трактор.

Потребное число чел дней на подготовительные работы составляет 2137, в том числе уборка опасных деревьев 550 чел дней объем работ - 1000 га, разметка границ пасек и волоков 736 чел дней 368 км, подготовка магистральных волоков 531 чел дней 32 км, подготовка лесопогрузочных пунктов 320 чел дней 160 шт Площадь лесосеки составляет 100 га 500 м х 2000 м, площадь делянки 6,25 га 250 м х 250 м. Схема расположения волоков параллельная с одним лесопогрузочным пунктом.

Ширина пасек 45 50 м. Разработка пасек осуществляется широкими пасеками без сохранения подроста с трелевкой за вершины. Деревья валят по углам 45 600 к волку.Пасеку делят на ленты 10 м. Разрабатываются ленты последовательно сначала поочередно ленты у волока, затем, когда хлысты стрелевны, разрабатывают дальние от волока ленты.

Валка деревьев производится бензопилой МП-5 Урал-2 тип двигателя карбюраторный 1-цилиндровый 2-тактный с воздушным охлаждением, наибольшая мощность 4,1 кВт, рабочая длина пильного аппарата 0,46 м, скорость резания - 11,6 мс, ширина пропила 9 мм. Если дерево наклонено в обратную направлению валки сторону более чем на 5 град, используют трелевочный трактор и специальную лебедку или валят в сторону естественного наклона.

При валке дерева в сторону противоположную наклону подпил должен быть меньше, чем у прямостоящего, на глубину 15 диаметра. При валке дерева в сторону естественного наклона подпил делают на большую глубину 13 - 12 диаметра.Деревья крупных размеров, пораженных напенной гнилью, валят в сторону естественного наклона, увеличивая величину недопила на 2 - 3 см. Обрубка сучьев топором может начинаться только после того, как вальщик удалится от места обрубки на 50 м либо по той же пасеке, либо с переходом на другую. Топорища изготавливают из здоровой древесины березы, клена, ясеня, вяза, граба, бука и кизила.

Длина топорищ сучкорубных топоров 600 - 800 мм, угол насадки топора на топорище 70 - 80 градусов. При обрубке сучьев топором рабочий движется от комля к вершине, а при наклоне сучьев к комлю, например у ели и пихты в обратном направлении.Вершину обрубают при диаметре 0,06 - 0,08 м. Сучья диаметром 0,01 - 0,02 м удаляют одним ударом топора, 0,03 - 0,04 м - двумя-четырьмя ударами.

Крупные сучья отделяют от ствола, делая клиновидную врубку. Обрубать сучья удобнее у разрозненных деревьев. На лесосеке сучья собирают в кучи или валы для последующего их перегнивания или сжигания, либо укладывают на волоках, а мелкие отходы разбрасывают.Трелевка производится после обрубки сучьев хлыстами за вершины, при этом трелевать можно только те хлысты, концы которых находятся не ближе 10 м от обрубщиков сучьев.

Трелевка также должна производиться за пределами опасной пятидесятиметровой зоны валки. Трелевка производится трелевочным трактором ТБ-1 вылет захвата 1,5 5,0 м, тяговое усилие на стреле 13 22 кН, угол поворота стрелы 2800 и более, раствор клещевого захвата 0,8 м, давление в гидросистеме 10 МПа 100 кгсм, объем пакета при перевозке от 8 до 10 м3. При разработке пасек без сохранения подроста возможен сход трактора с волока.Тип погрузочного пункта площадка для создания запасов хлыстов с последующей их отгрузкой челюстными погрузчиками.

Погрузка осуществляется лесопогрузчиком ПЛ-1В базовый трактор - ТДТ-55А, грузоподъемность - 3,2 т, тип захватов челюстной, схема движения груза перекидной, высота подъема груза 2,8 м. Глубина штабелей должна быть не более 30 м. Не допускается работа лесопогрузчика и трелевочного трактора на одном и том же штабеле. Поэтому каждая бригада должна формировать не менее двух штабелей.Вывозка древесины с лесосеки производится хлыстами на автомобиле КамАЗ-5320 с прицепом-роспуском с нормативом нагрузки на рейс при перевозке хлыстов по грунтовой естественной лесовозной дороге 14 м3. 3. Расчеты и пояснения по технологии работ на нижнем лесоскладе 3.1. Назначение и расположение нижнего лесосклада, структурная схема Нижний лесной склад представляет собой производственное подразделение лесозаготовительного предприятия, расположенное в пункте примыкания лесовозной дороги к путям общего пользования.

На нижнем лесоскладе производят приемку, первичную обработку и переработку заготовленного леса, сортировку, временное хранение и отгрузку лесоматериалов потребителю. Для выработки готовой продукции и полуфабрикатов на складе выполняют технологические операции различными машинами и установками, формируемые в поточные линии.

В зависимости от вида поступающих на склад лесоматериалов деревья, хлысты, сортименты и степени обработки древесного сырья, выделяют основные, дополнительные, перерабатывающие и вспомогательные технологические потоки.

Основные технологические потоки предусматривают поступление сырья в виде деревьев, хлыстов или сортиментного долготья. Готовой продукцией такого потока обычно являются круглые лесоматериалы. В дополнительных потоках лесоматериалы обычно поступают в виде неокоренного долготья, а продукция выходит в виде окоренных или неокоренных сортиментов.Перерабатывающие потоки формируются на основе круглых лесоматериалов различного назначения из которых получают пиломатериалы и полуфабрикаты какого - либо изделия из древесины.

Вспомогательные потоки предназначены, в основном, для переработки отходов на щепу, хвою и другую продукцию. 3.2. Распределение лесоматериалов по сортиментам, потокам и цехам В данном проекте при среднем составе насаждений 4С3Б3Ос с годовым объемом заготовки леса 100 тыс.м3 выход сортиментов в от объема заготовки составляет - пиловочник - 5 - строительные бревна - 10 - шпальные кряжи - 15 - рудстоечное долготье - 15 - балансовое долготье - 30 - лиственные кряжи - 0 - тарные кряжи - 5 - прочая деловая - 0 - итого деловой - 80 - дровяное долготье - 20 - способ вывозки - хлысты - цеха переработки круглых лесоматериалов цех разделки долготья на балансы, рудстойку и дрова.

Распределение годового объема поступления сырья по сортиментам сведены в таблицу 3.1 Таблица 3.1 Распределение годового объема поступления сырья по сортиментам п.п.Наименование сортиментов и долготьяПроцент от общего объема заготовкиОбщий, тыс. м3общийв том числехвойныхлиственных1Пиловочник55232Ст роительные бревна1010463Шпальный кряж151515-4Рудстоечное долготье151515-5Балансовое долготье303012186Лиственные кряжи0 7Тарные кряжи55238Прочая деловая0 9Итого деловой8080503010Дровяное долготье2020812Итого1001005842 Полученные в процессе раскряжевки сортименты и долготье поступают на основные и обрабатывающие поточные линии и цеха переработки.

Распределение сортиментов по технологическим линиям и цехам приведено в таблице 3.2. Таблица 3.2 Распределение сортиментов и долготья по потокам и цехам п.п. Наименование сортиментов и долготьяПринятая длина сортиментаОбъем поступающих круглых лесоматериалов, тыс.м3для раскряжевкив цех разделки1Пиловочник65-2Строительные бревна610-3Шпальный кряж5,515-4Рудстоечное долготье615155Балансовое долготье630306Лиственные кряжи4 7Тарные кряжи45-8Прочая деловая4 9Итого деловой-80-10Дровяное долготье22020Итого1065 Выход готовой продукции и количество отходов при разделке и переработке круглых лесоматериалов приведен в таблице 3.3. Таблица 3.3 Выход готовой продукции и количество отходов при разделке и переработке круглых лесоматериалов Наименование цеха, сортиментов и долготьяГод. объем поступления в цех, тыс. м3Выход готовой продукцииКоличество отходовПотериНаимео-ваниеПроцент выходаОбъем тыс.м3Наимео-ваниеПроцент выходаОбъем тыс.м3Наимео-ваниеПроцент выходаОбъем тыс.м3 Раскряжевка хлыстов 100 сорти-менты 100 100 куско-вые от-ходы 2 2 Цех разделки дол-готья на балансы, рудстойку и дрова 65 62,05 2,5 0,45 - балансовое долготье - рудстоечное долготье - дровяное долготье 30 15 20 балан-сы, отрез-ки тар-ные рудс-тойка дрова 92 2 95 98 27,6 0,6 14,25 19,6 отрезки дровя-ные, опилки отрезки дровя-ные, опилки опилки, мусор 4 1 3 1 2 1,2 0,3 0,45 0,15 0,4 усуш-ка усуш-ка - 1 1 - 0,3 0,15 -Итого4,50,45 3.3. Расчет суточных и сменных объемов работ по операциям Объем и перечень операций, выполняемых на лесных складах, зависит от их назначения, типа, вида поступающего на склад сырья, объема и степени переработки лесоматериалов и т.п. В состав основных технологических потоков обычно входят следующие операции выгрузка заготовленного леса, очистка деревьев от сучьев, раскряжевка хлыстов, сортировка круглых лесоматериалов, штабелевка и погрузка лесоматериалов в вагоны МПС. Технологический процесс лесного склада зависит от вида поступающей древесины деревьями, хлыстами или сортиментами, а также от наличия цехов переработки лесоматериалов.

Кроме перечисленных основных работ, на нижнем лесоскладе могут выполняются следующие операции подача лесоматериалов на разделку или переработку, разделка долготья на сортименты, переработка лесоматериалов на шпалы, пиломатериалов, щепу, штабелевка и погрузка готовой продукции лесоперерабатывающих цехов.

В данном проекте на нижнем складе выполняются следующие основные операции разгрузка автолесовозов, раскряжевка хлыстов на сортименты, сортировка круглых лесоматериалов, штабелевка сортиментов, погрузка их в вагоны МПС и подача сырья к цехам переработки древесины. Суточные и сменные объемы работ на нижнем лесном складе приведены в таблице 3.4. Таблица 3.4 Расчет суточных и сменных объемов работ по основным операциям Наименование ОперацииГодовой объемРежим работыОбъем работ, м3 от общего объематыс. м3рабочих дней в годсмен в суткив суткив сменуРазгрузка лесовозов1001002601385385Раскряжевка хлыстов1001002601385385Сортировка круглых лм1001002601385385Штабелевка круглых лм1001002601385385Погрузка лм в вагоны МПС1001002501400400 3.4. Выбор состава и расчет числа машин на основных технологических потоках На основе расчета режима работы лесосклада определяют состав и число машин на основных технологических потоках.

Технологические потоки или линии объединяют машины, предназначенные для производства заданной продукции круглых лесоматериалов, рудстойки, балансов, дров, и т.п. К основным на нижних лесных складах относят технологические потоки по производству круглых лесоматериалов. Машины в потоках могут устанавливаться последовательно, параллельно и смешанно.

От схемы размещения машин зависит производительность потока.

Расчетное потребное количество машин определяют делением сменного задания на производительность машин.

На основе анализа соотношения производительности машин для разных операций потока и их потребного количества устанавливают окончательное число машин.

На нижнем лесном складе производится только грузовые операции разгрузка сортиментовозов, штабелевка круглых лесоматериалов, погрузка их в вагоны МПС и подача сырья к цехам переработки древесины.

Расчет потребного количества машин на основных потоках приведен в таблиц 3.5. Сменная производительность ЛО-68 и ТС-7 определена по Единым нормам выработки и расценкам на лесозаготовительные работы с переводом на восьмичасовой рабочий день. Таблица 3.5 Расчет потребного количества оборудования на нижнем лесоскладе Вид работСменное задание, м3Наименование машинСменная производи-тельность, м3Количество работающих машинРазгрузка лесовозов385ПЛ-1В213,82Раскряжевка хлыстов385ЛО-68984Сортировка круглых лм385ТС-73710Штабелевка лм385ККС-104001Погрузка в вагоны МПС400ККС-105601 Сменная производительность оборудования на разгрузке леса с лесовозного транспорта определяется по следующей формуле , где Т - продолжительность рабочей смены, мин КВ 0,7 - 0,8 - коэффициент использования рабочего времени QЛ - рейсовая нагрузка лесовозного автопоезда, м3 t - время цикла по разгрузке лесовозного транспорта, мин. Т 480 мин , КВ 0,7 , QЛ 14 м3 , t 22 мин 480 мин 0,7 14 м3 ПСМ 22 мин 213,8 м3 3.5. Расчет запасов, количества штабелей и площади лесосклада Площадь нижнего лесосклада должна обеспечивать размещение резервного сезонного запаса деревьев хлыстов, сырья у цехов переработки древесины и готовой продукции у фронта отгрузки. Поэтому при расчете площади нижнего лесного склада необходимо учитывать, что она включает в себя - площадь, занятую резервным запасом деревьев хлыстов - площадь, занятую круглыми лесоматериалами, не подлежащими переработке и хранящимися у фронта отгрузки - площадь, занятую лесоматериалами, подлежащими дальнейшей переработке и хранящимися непосредственно у цехов переработки - площадь, занятую готовой продукцией из цехов переработки древесины и хранящейся у фронта отгрузки - площадь, занятую производственными зданиями, сооружениями, транспортными путями, противопожарными разрывами.

Для расчета площади лесного склада необходимо установить объемы сырья и готовой продукции, которые временно должны храниться на складе, размеры штабелей и их тип. Размер резервного запаса хлыстов или деревьев, QРЕЗ, зависит от длительности перерывов вывозки леса во время распутицы и может быть определен по формуле QРЕЗ QСУТ t , где QСУТ - суточный объем переработки хлыстов деревьев на складе, м3 t - максимальная долговременная длительность перерыва в вывозке леса на нижний лесосклад из-за климатических и производственных условий, сут. Количество лесоматериалов, хранящихся на прирельсовом складе, принимается равным - для сортиментов, не подлежащих переработке и хранящихся у фронта отгрузки, 10 - 15 суточному объему - для готовой продукции из цехов переработки древесины, хранящейся у фронта отгрузки, 20 - 30 суточному объему - для сырья у цехов переработки древесины - 2 - 3 сменному объему по разделке.

Запасы сырья у цехов и готовой продукции у фронта отгрузки необходимы для компенсации неравномерности поступления леса на склад и в обработку, подачи порожняка под погрузку и для сушки некоторых сортиментов.

Размеры и тип штабелей зависят от вида хранящихся лесоматериалов, типа механизмов и грузозахватных устройств, применяемых для создания запасов. Для определения площади, занятой древесиной, необходимо знать количество штабелей и разрывы между ними. Количество штабелей данного сортимента определяется делением объема хранения этого сортимента на объем древесины в одном штабеле.

Объем штабеля находим по следующей формуле VШ L b h , где L - длина штабеля, м b - ширина штабеля, м за ширину штабеля принимается длина штабелюемого леса h - ширина штабеля, м - коэффициент полнодревесности штабеля, зависящий от типа штабеля. Расчетное количество штабелей каждого сортимента должно быть не меньше количества сортировочных категорий этого сортимента, т.е. расчет количества штабелей должен вестись с учетом дробности сортировки лесоматериалов.

Разрывы между смежными штабелями не нормируются и обычно принимаются равными 1,5 - 2,0 м в данном проекте 1,5 м. Площадь, занятая штабелями лесоматериалов с учетом разрывов между ними, определяется по следующей формуле F L b nШ L C nШ - 1, где L - длина штабеля, м b - ширина штабеля, м С - разрыв между двумя смежными штабелями, м nШ - количество штабелей данного сортимента.

Через каждые 150 м фронта штабелей оставляют проезд шириной 10 м. Противопожарные разрывы от штабелей до производственных помещений устраивают в пределах 25 - 30 м. Площадь, занятая производственными зданиями, сооружениями и путями транспорта, составляет примерно 25 от площади, занятой древесиной.

После этого определяются общая площадь нижнего лесного склада, вместимость и удельная емкость склада.

По числу штабелей и их размерам в плане, с учетом противопожарных разрывов, определяется площадь, занятая штабелями.

Общая площадь склада определяется из следующего соотношения КПЛ FШТ FБР FБР FШТ КПЛ , где КПЛ - коэффициент использования площади склада FШТ - площадь склада занятая штабелями, м2 FБР - общая площадь склада, м2. Под вместимостью нижнего лесосклада понимают количество лесоматериалов в плотных кубометрах, размещаемое на площади склада.

Она определяется по следующей формуле Е m1 L1 b1 h1 1 m2 L2 b2 h2 2 mn Ln bn hn n , где m, L, b, h соответственно число штабелей, длина, ширина, высота, коэффициент полнодревесности каждого сортимента.

Удельная вместимость, е, определяется путем деления вместимости лесосклада на его общую площадь е Расчеты по определению суточных объемов переработки лесоматериалов, объемы штабелей, количество штабелей и площадь занятую ими для каждого сортимента приведены в таблице 3.6. Таблица 3.6 Расчет запасов и вместимости лесосклада Наименова-ние сортиментовЧисло дней обработ. дре-весины, сут. Объем Обработки в сут м3Продолжит. хранения, сут.Запас на складе по объему м3 Габаритные размеры штабеля, м.Объем штабеля, скл. м3Объем штабеля, пл. м3Расч. прин. количество штабелейПлощадь под штабелямиLbhРезервный запас хлыстовХлысты 100 тыс. м3260384,6114230,65020880000,2318402,30 33150Сортименты, не подлежащие переработке Пиловочник 5 тыс. м326019,212230,420667200,664750,49 1120Строитель-ные бревна 10 тыс. м326038,51246220667200,664750,97 1120Шпальный кряж 15 тыс. м326057,712692,4205,566600,664361,59 2250Тарные кряжи 5 тыс. м326019,212230,410441600,671072,15 295Сырье у цеха переработки древесиныРудстоечное долготье 15 тыс. м325060,0212020644800,663170,38 1120Балансовое долготье 30 тыс. м3250120224020644800,663170,76 1120Дровяное долготье 20 тыс. м32508021601024800,51413,90 4125Готовая продукция из цеха переработки древесиныРудстойка 14,25 тыс. м32505712684201,541200,74897,69 8450Балансы 27,6 тыс. м3250110,4121324,8201,541200,789414,0914 810Дрова 19,6 тыс. м325078,412940,82014800,705616,8017820Ит ого6180 Определяем общую площадь нижнего лесного склада и его удельную емкость FБР 6180 0,4 15450 м2 е 11334 15450 0,73 м3м2 3.6. Описание технологического процесса лесосклада в целом На рисунке 3.1 приведена схема прирельсового нижнего склада на базе системы машин 1НС. Технологический процесс по этой схеме осуществляется следующим образом.

С автолесовозов, прибывших из леса, пачки хлыстов выгружают двумя челюстными погрузчиками ПЛ-1В 2, и подают в запас 12 или на приемные площадки 3 раскряжевочных установок ЛО-68 4. При помощи двухстрелового манипулятора ЛО-13С хлысты поштучно укладываются на подающий транспортер и далее поступают на стол отмера длин раскряжевочной установки.

Хлысты раскряжевываются на сортименты при помощи циркулярной пилы АЦ-3С. С приемного стола сортименты через выносные продольные транспортеры 6 и поперечный транспортер 11 поступают на сортировочный транспортер ТС-7 8, где распределяются по накопителям в зависимости от своих типоразмеров.

Отходы от раскряжевки попадают на выносной конвейер и далее в скиповый погрузчик ПС-3. Из лесонакопителей сортименты забираются консольно-козловым краном ККС-10 19, 20 и укладываются в штабели хранения круглых лесоматериалов 13 - 18 или подаются в разобщитель бревен ЛТ-80 5 для дальнейшей переработки. Из ЛТ-80 сортименты поступают на разделочную установку 7 и далее по системе транспортеров в цех по разделке долготья на балансы, рудстойку и дрова.

Отходы окорки и переработки выносятся в скиповый погрузчик ПС-3. Готовая продукция с выносного транспортера 9 забирается мобильными погрузчиками и укладывается в штабеля 22 - 34. Отгрузка лесоматериалов потребителю производится при помощи консольно-козлового крана ККС-10 19, 20. 3.7. Описание технологического процесса по переработке древесины На рисунке 3.2 приведена схема цеха по разделке долготья на балансы, рудстойку и дрова.

Из бункерного питателя 1 долготье подается транспортером 2 в цех. С него круглые лесоматериалы с помощью поперечных транспортеров 3 распределяются к двум окорочным станкам ОК-35М 4. Окоренные бревна через поперечные транспортеры поступают на поперечную разделку к пилам АЦ-3С 7. Готовая продукция по выносному транспортеру 8 выносится за пределы цеха и сортируется по накопителям 9. Отходы производства по транспортеру отходов 5 поступают в скиповый погрузчик ПС-3 6. 4. Заключение Повышение эффективности производства в лесозаготовительной промышленности во многом зависит от технологии и организации лесосечных и нижнескладских работ.

Технология лесозаготовок постоянно изменяется по мере развития техники.

Технологические процессы лесосечных работ различаются при использовании на валке валочных и валочно- пакетирующих машин и бензомоторных пил. Валочно-пакетирующие машины выполняют такую операцию, как формирование пакета.

Этот элемент может быть частью технологической операции трелевки леса, выполняемой, например, после валки бензопилами.

Изменяются технологические процессы и при использовании самоходных и стационарных сучкорезных машин по сравнению с отрезкой сучьев бензопилами вручную или обрубкой топором.Различны технологические приемы при пачковой или групповой обработке деревьев и хлыстов на нижних лесоскладах. Для современной технологии лесозаготовок и переработки древесного сырья характерен переход от прерывистых технологических процессов к непрерывным, поточным, обеспечивающим увеличение масштабов производства и эффективности использования машин и оборудования.

Все шире распространяется комплексная технология лесозаготовок, предусматривающая полное использование лесных ресурсов.Литература 1. Виногоров Г.К. Технология лесозаготовок. Учебник для техникумов.

М. Лесн. пром-сть, 1984. 296 с. 2. Единые нормы выработки и расценки на лесозаготовительные работы. М. Госкомтруда СССР, Экономика, 1989 г. 84 с. 3. Силаев Г.В Баздырев Н.Д. Тракторы для лесного хозяйства Учебное пособие для студентов специальности 2604.00. М. МГУЛ, 2001. 282 с. 4. Шелгунов Ю.В Горюнов А.К Ярцев И.В. Лесоэксплуатация и транспорт леса Учебник для вузов.М. Лесн. пром-сть, 1989. 520 с. 5. Шелгунов Ю.В Рыжков А.Е Глазов В.А. Технология и оборудование лесозаготовок Учебное пособие для студентов специальности 2604.00. М. МГУЛ, 2002 г. 94 с. 14 ил. Оглавление 1. Ведение 2. Расчеты и пояснения по технологии лесосечных работ 2.1. Расчет площади годичной лесосеки, размеров и числа лесосек и делянок . 2.2. Суточные и сменные объемы работ на лесосеке . 2.3. Расчет производительности трелевочной машины . 2.4. Число трелевочных машин 2.5. Расчет состава комплексной бригады, мастерского участка и предприятия по лесосечным работам 2.6. Расчет числа машин и вспомогательного оборудования для основных лесосечных работ 2.7. Выбор состава и расчет объема и числа рабочих и машин для подготовительных и вспомогательных работ 2.8. Пояснения к технологической карте на разработку одной из лесосек . 3. Расчеты и пояснения по технологии работ на нижнем лесоскладе 3.1. Назначение и расположение нижнего лесосклада, структурная схема 3.2. Распределение лесоматериалов по сортиментам, потокам и цехам 3.3. Расчет суточных и сменных объемов работ по операциям 3.4. Выбор состава и расчет числа машин на основных технологических потоках 3.5. Расчет запасов, количества штабелей и площади лесосклада 3.6. Описание технологического процесса лесосклада в целом 3.7. Описание технологического процесса по переработке древесины 4. Заключение . Литература 2 3 3 5 6 7 8 10 12 15 21 21 21 23 24 25 29 29 32 33.