Организация лесосечных работ

Федеральное агентство по образованию



ГОУ ВПО Сибирский государственный технологический университет



Лесосибирский филиал



Факультет: Лесоинженерный

Кафедра: Лесоинженерное дело















КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕСОПРОМЫШЛЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВ»

ТЕМА: Организация лесосечных работ



Пояснительная записка



(ЛИД.000000. ПЗ)











                                                                       	Руководитель:



                                                                      		_________ А. П. Мохирев

                                                                      		 (подпись)                                                                                                               

                                                                      		__________________________

                                                                      		          (оценка, дата)

                                                                     		

Разработал: 

                                                                     		Студент группы  14-1

                                                                      		

                                                                             	(подпись)

                                                                                 __________________________

                                                       (дата)







Лесосибирск, 2006

Задание 

Требуется произвести расчет и проектирование технологического процесса лесосечных работ со следующими исходными данными:

1) Годовой объем производства = 160 тыс. м3;

в том числе:

хлыстовая заготовка = 70%

сортиментная заготовка = 30%

2) Рельеф равнинный

3) Крутизна склонов – 50;

4) Средний запас на 1 га = 170 м3;

5) Средний объем хлыста = 0,5 м3;

6) Средняя длина хлыста = 20 м3

7) Средняя длина выпиливаемых сортиментов = 5,5 м;

8) Почва свежая;

9) Подрост средней высоты (состояние/число тыс. шт./га)

хлыстовая заготовка – неблаг/2;

сортиментная заготовка – благ/8;

10) Размер лесосеки = 600350 м;

11) Породный состав лесосеки – 4Л4С2Е;

12) Рейсовая нагрузка подвижного состава:

хлыстовозы – 25 м3;

сортиментовозы – 18 м3;

13) Число дней работы в году = 250;

14) Число смен в сутки – 1;

15) Вывозится: «Урал-4320»; сортиментовоз «Камаз-53228», по гравийной дороге.



Реферат

В данной курсовом проекте основной акцент сделан на выбор оптимальных технологических схем и состава лесозаготовительного оборудования, обеспечивающих комплексную механизацию, частичную автоматизацию процесса, выпуск продукции требуемого качества.

Курсовой проект состоит из пояснительной записки, включающей текст из 51 страницу текста, 14 таблиц, 2 чертежа формата А1. Для написания курсового проекта было использовано 3 литературных источника.





Содержание

	Введение	5

	1 Проектирование хлыстовой заготовки	6

	1.1 Основные работы	6

	1.1.1 Выбор схемы технологического процесса и системы машин.	6

	1.1.2 Определение среднего расстояния трелевки	6

	1.1.3 Определение сменной производительности лесозаготовительных машин и механизмов	7

	1.1.4 Выбор организационной формы лесосечных работ, определение потребного количества основного оборудования и рабочих	12

	1.1.5 Расчет потребного количества бригад и мастерских участков	14

	1.1.6 Составление технологической карты на разработку лесосеки	15

	2 Проектирование сортиментной лесозаготовки	16

	2.1 Основные работы	16

	2.1.1 Выбор схемы технологического процесса и системы машин	16

	2.2.1 Определение среднего расстояния трелевки	16

	2.3.1 Определение сменной производительности лесозаготовительных машин и механизмов	17

	2.5.1 Расчет потребного количества бригад и мастерских участков	26

	3 Проектирование вспомогательных и подготовительно-заключительных работ	28

	3.1 Подготовительные работы	28

	3.2 Вспомогательные работы	30

	3.3 Заключительные работы	32

	4 Проектирование мероприятий, обеспечивающих лесовозобновление	35

	5 Определение потребного количества техники, инвентаря, оборудования и ГСМ	38

	6 Основные технико-экономические показатели лесосечных работ	39

	6.1 Определение себестоимости лесосечных работ	39

	6.2 Сравнение вариантов проектируемых мероприятий	41

	7 Описание технологического процесса и техники безопасности лесосечных работ	42

	Заключение	43

	Список использованных источников	44

	Приложение А	45

	Приложение Б	48

	Приложение В	49

	Приложение Г	51







Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

ЛИД 000000. ПЗ



 Разраб.



 Пров.

 Мохирев А. П.





 Н. контр.



 Утв.





Технология и оборудование лесопромышленных производств



Лит.

Листов

51

Лф СибГТУ гр. 14-1Введение

В настоящее время в лесозаготовительной и лесоперерабатывающей промышленности происходят значительные структурные и качественные изменения. Эти процессы направлены на разработку и создание комплексной, ресурсо- и энергосберегающей технологии лесопромышленного производства с целью получения наиболее качественных и, следовательно, более дорогостоящих лесоматериалов. Современное лесозаготовительное предприятие представляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из совокупности оборудования, технологий, материальных ресурсов и средств управления.

Годовой объем производства 160 тыс. м3, из них 70 % составляет хлыстовая заготовка, и 30 % - сортиментная заготовка.

Число дней работы в году - 250. Число смен в сутки - 2. На нижний склад лесоматериалы вывозятся автомобилями «Урал-4320» с роспуском и сортиментовозами «Камаз-53228» по гравийной автодороге.







Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

6

ЛИД 000000.001 ПЗ

1 Проектирование хлыстовой заготовки

1.1 Основные работы

1.1.1 Выбор схемы технологического процесса и системы машин. 

Эффективность процесса лесозаготовок может быть достигнута при соответствующей организации работ с учетом природно-производственных условий. При организации лесозаготовок большое влияние оказывает правильный подбор системы лесозаготовительных машин и механизмов.

Можно выделить следующие принципы формирования систем машин:

1. Упрощение структуры системы, т. е. формирование системы из минимального числа типов машин;

2. Обеспечение надежности функционирования системы путем
формирования звеньев из нескольких машин, выполненных на одной базе;

3. Согласование производительности звеньев машин, выполняющих различные операции технологического процесса, посредством выбора соответствующих значений управляемых параметров;

4. Обеспечение полной загрузки каждой машины, входящей в систему.

Основными факторами, определяющими природно-производственные условия, являются: производственная программа участка, размер лесосек, рельеф местности, крупномерность и породный состав лесонасаждения, наличие жизнеспособного подроста, почвенно-грунтовые условия.

Основными параметрами системы, которые необходимо определить, являются: число машин каждого типа, расстояние трелевки, технологическая схема разработки лесосеки и режим работы машин. Для системы дополнительно определяется состав машин и механизмов для технического обслуживания и ремонта. Размер системы должен быть оптимальным.

При построении технологического процесса большое значение имеют очередность выполнения операций и их место на лесосеке, которые, в основном, зависят от природно-производственных условий. Так, после валки может идти пакетирование или обрезка сучьев, местом выполнения операции обрезки сучьев может быть непосредственно лесосека, площадки у магистральных волоков или лесопогрузочные пункты.

Валка и трелевка леса происходит с помощью машины ЛП-49. 

Для обрезки сучьев используется сучкорезная машина ЛП-33.

Для погрузки леса на лесовозный транспорт применяются ЛТ-188.

1.1.2 Определение среднего расстояния трелевки

Лесосекой называется часть лесосечного фонда, выделенная для лесозаготовок и ограниченная в натуре по размерам, установленным правилами рубок с учетом лесохозяйственных требований. В соответствии с действующими правилами рубок размеры лесосек при проведении сплошных рубок устанавливаются в зависимости от категорий лесов, лесорастительных 





условий и преобладающих пород. Лесосека характеризуется шириной и глубиной .

Как правило, лесосека разбивается на секции. Секцией называется участок лесосеки, тяготеющий к одной погрузочной площадке.

Связь среднего расстояния трелевки с размерами лесосеки может быть выражена формулой:



Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

7

ЛИД 000000.001 ПЗ

, м,                                           (1.1)

где   , – коэффициенты, зависящие от схемы расположения трелевочных волоков на лесосеке;

,  – ширина и глубина лесосеки, м;

– коэффициент удлинения трелевочных волоков, зависящий от рельефа, . Принимаем равный 1,05.



1.1.3 Определение сменной производительности лесозаготовительных машин и механизмов

Сменная производительность валочно-трелевочного трактора ЛП-49. Она рассчитывается по формуле:

, ,                                              (1.2)

где  – средний объем трелюемой пачки, м3;

– число рейсов трактора за смену;

– коэффициент использования рабочего времени смены, 

Определение силы веса пачки, трелюемой машиной, определяют несколькими условиями (для зимы и лета):

а) По мощности двигателя или по касательной силе тяги:

, м3,                                   (1.3)

где    – касательная сила тяги, Н;

 – сила веса трактора, Н;

 – коэффициент сопротивления движению машины;

 – коэффициент сопротивления движению хлыстов или деревьев.

 – величина подъемам спуска в тысячных;

– коэффициент распределения нагрузки между машиной и волоком.







Касательная сила тяги может быть определена по формуле:



Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

8

ЛИД 000000.001 ПЗ

,                                                  (1.4)

где   – мощность двигателя, кВт;

 – коэффициент полезного действия трансмиссии, ;

 – скорость движения машины в грузовом направлении, км/ч, принимается на I передаче.

.

Определяем для зимы:



Определяем для лета:



б) По сцеплению машины с грунтом:

,                               (1.5)

где  – коэффициент сцепления трактора с  грунтом, равный для зимы 0,30 – 0,50; для лета 0,40 – 0,80.

Определяем для зимы:

.

Определяем для лета:

.

в) По грузоподъемности машины:

                                                      (1.6)

где  – допустимая нагрузка на ходовую часть (щит) машины, кН.



.

г) По допустимому давлению на грунт



Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

9

ЛИД 000000.001 ПЗ

,                                              (1.7)

где    – допускаемое удельное давление на грунт, МПа (кгс/см2);

 – давление трактора на грунт (из технической характеристики), МПа.

.

Вес пачки, которую может трелевать машина, равен меньшей из величин . Т.к. на величину  влияет сезон работы, то принимается средневзвешенное значение.

По подсчитанному весу трелюемой пачки может быть определен ее объем, пл. м3

,                                           (1.8)

где  – сила веса кроны, Н. Составляет 15 - 30% от общего веса пачки (QMIN);

 – средневзвешенный объемный вес древесины, Н/м3.

,                                             (1.9)

где    – доля участия i-ой породы в насаждении;

 – объемный вес i-ой породы, Н/м3;

φ2 – коэффициент использования расчетного объема рейсовой нагрузки, равный 0,8 - 0,9.

,

.

Далее находим количество рейсов в смену по формуле:

,                                             (1.10)



где  Т – продолжительность рабочей смены, с;

 - время движения машины в порожнем направлении, с;

 - время переезда машины от стоянки к стоянке, с;

 - время движения в грузовом направлении, с;

 - время разгрузки пачки, равное 20 – 30 с.

,                                                      (1.11)



Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

10

ЛИД 000000.001 ПЗ

,                                                     (1.12)

где    - среднее расстояние трелевки, м;

 - скорость движения машины в порожнем направлении, м/с;

 - скорость движения машины в грузовом направлении, м/с.

 с,

 с.

Время переезда машины от стоянки к стоянке:

,                                          (1.13)

где   - время на переезд машины со стоянки на стоянку, подготовительные работы, равный 45 – 60 с.;

 - количество переходов машины для формирования одной пачки;

 - время, затраченное на подвод манипулятора к дереву, захват, спиливание и перенос в коник машины, равный для ЛП-49  60 – 80 с.

,                                                (1.14)

.

 с.

.

Теперь определим по формуле (1.2) сменную производительность валочно-трелевочного трактора ЛП-49:



Сменная производительность сучкорезной машины ЛП-33. Она рассчитывается по формуле:

,                                        (1.15)

где  - время на отделение ствола дерева из штабеля и закладку комля в зажимной механизм машины, равное 20 – 25с.;

 - длина протяжки зажимаемой части хлыста, равная 2,5 м.;

 - длина хлыста, м.;

 - средняя скорость перемещения каретки протаскивающего механизма, для ЛП-33 равная 2,3 м/с.

.

Сменная производительность лесопогрузчика типа ЛТ-188. Она рассчитывается по формуле:

,                                       (1.16)

где   – коэффициент, учитывающий неравномерность поступления лесовозного транспорта под погрузку (φ2=0,75-0,80);

 – средний объем погружаемой пачки. Предельный объем пачки хлыстов составляет для лесопогрузчиков на базе трактора ТЛТ-100 – 3,0 м3 и на базе ТТ-4 – 4,0м3;

 – продолжительность цикла погрузки одной пачки, с.

,                                             (1.17)

где  и  – время движения погрузчика с пачкой и без пачки, с.

,                                              (1.18)

где  – путь перемещения погрузчика, м. Зависит от глубины штабеля хлыстов или деревьев. Наибольшее значение не должно превышать 30 м;

 – средняя скорость движения погрузчика, м/с (VCP=0,5-0,6 м/с);

 и – время захвата и укладки пачки (принимается равным 120-150 с).

,

,

.

1.1.4 Выбор организационной формы лесосечных работ, определение потребного количества основного оборудования и рабочих

На лесосечных работах в настоящее время применяется бригадная форма организации труда. Бригады могут быть операционными, комплексными и сквозными. Операционная бригада выполняет только одну технологическую операцию, например, трелевку или очистку деревьев от сучьев. Комплексная бригада выполняет комплекс лесосечных работ, начиная от валки деревьев до очистки деревьев от сучьев или погрузки. Комплексные бригады, работающие в 1,5 - 3 смены и выполняющие все технологические операции от валки до погрузки древесины на лесовозный транспорт, называют сквозными. В зависимости от численности состава, количества выполняемых операций и режима работ комплексные бригады могут быть малыми (МКБ) и укрупненными (УКБ), МКБ создается на базе одной трелевочной машины, работает в одну смену и состоит из 3 - 6 рабочих. Эта форма организации работ применяется при освоении небольших разрозненных лесосек, при вывозке древесины хлыстами.

Двухсменную работу следует рекомендовать на валке деревьев машинным способом, трелевке подготовленных пачек деревьев, очистке деревьев от сучьев и погрузке древесины на лесовозный транспорт.

При двух - трехсменном режиме работы бригаде выделяется резервный трактор, тракторист которого входит в состав бригады. УКБ может включать несколько функциональных звеньев на валке – трелевке и одного звена на очистке деревьев от сучьев и погрузке. В ряде случаев погрузка может не входить в состав комплекса работ бригады, а выделяться в самостоятельное звено.

Суточное задание бригады находится исходя из условия, что выработка на отдельных операциях при проведении основных работ должна быть примерно равна. При этом ведущей операцией считается трелевка. Допускается многосменная машинная валка, трелевка, обрезка сучьев, погрузка. Валка бензомоторными пилами ведется только в односменном режиме.



Валка и трелевка                Обрезка сучьев                        Погрузка





где   – производительность механизма i-ой операции;

 – число механизмов, занятых на i-ой операции;

 – сменность на i-ой операции.

Тогда суточное задание бригады определяется по формуле:

,                                                     (1.19)

.

Рассчитанное погребное количество основного оборудования и рабочих для одной комплексной бригады заносятся в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Потребное количество основного оборудования и рабочих для одной комплексной бригады

Наименование работ

Число смен работы в сутки

Суточное или сменное задание бригады, м3

Производительность механизма, м3/смен

Число рабочих

Марка механизма

Потребное количество работающих механизмов









по норме

фактически принято





Валка – трелевка

2





448

92

4,9

5

ЛП-49

2

Обрезка сучьев

2



234

1,9

2

ЛП-33

1

Погрузка

2



208

2,2

2

ЛТ-188

1

Всего в бригаде

9

9



4

Определяем комплексную норму выработки по формуле:

,                                                  (1.20)

где  – число рабочих в бригаде по норме.

.

Затем определяется фактическая выработка на чел.-день по формуле:

,                                               (1.21)

где  – фактически принятое число рабочих в бригаде.

.

Тогда процент выполнения норм выработки находим по формуле:

,                                             (1.22)

.

При правильно принятом составе бригады процент выполнения норм выработки должен составить 100-120 %.

1.1.5 Расчет потребного количества бригад и мастерских участков

Мастерский участок входит в состав лесозаготовительного пункта (ЛЗП) и является основной производственной единицей при выполнении лесосечных работ. В данном курсовом проекте рекомендуется проектировать два мастерских участка с разделением по виду заготовляемых лесоматериалов (хлысты или сортименты).

Число бригад на мастерском участке устанавливают с учетом возможности оперативного руководства, удобства технического обслуживания, снабжения ГСМ и маневрирования резервной техникой.

Согласно нормам технологического проектирования лесозаготовительных предприятий годовой объем мастерского участка должен составлять 50 – 60 тыс.м3 в год для малолесных районов и 60 – 80 тыс.м3 в год – для лесоизбыточных. В условиях концентрированных лесосек Сибири и Дальнего Востока годовой объем лесозаготовок мастерского участка может быть до 120 тыс.м3.

В состав мастерского участка кроме рабочих, занятых на основных работах, входят звено слесарей из 3 – 5 человек для технического обслуживания и ремонта машин.

Потребное количество комплексных бригад для выполнения производственного задания определяется по формуле:

,                                        (1.23)

где   N – число рабочих дней в году;

Qгод – годовое производственное задание, соответственно, по хлыстовой и сортиментной технологиям, м;

n – число лесосек, разрабатываемое за год всеми бригадами;

 – количество бригад, одновременно работающих в одной лесосеке;

t – время на перебазировку из одной лесосеки в другую (при тракторной трелевке - 0,5 дня).

Число лесосек, разрабатываемых предприятием ежегодно, составляет:

,                                                     (1.24)

где   Sл – площадь одной лесосеки, га;

М — запас древесины, м3 на га.

,

.

1.1.6 Составление технологической карты на разработку лесосеки

Технологическая карта является основным техническим документом, определяющим установленную для разработки лесосеки технологию. Она служит кратким руководством при производстве лесосечных работ и предназначена для оказания помощи мастеру леса в организации работ в оптимальных условиях и обеспечении выполнения плана производства при наименьших затратах труда и материальных средств. Технологическая карта на каждую отведенную лесосеку составляется техноруком лесопункта с участием мастера и утверждается главным инженером леспромхоза или начальником лесопункта. Технологическая карта прикладывается к лесорубочному билету, получаемому в органах лесного хозяйства. Карта должна содержать:

1. Схему разработки лесосеки с указанием времени ее разработки (начало и окончание);

2. Характеристику лесосеки (эксплуатационная площадь, ликвидный запас, состав насаждения, средний запас на 1 м2, средний объем хлыста, характеристика подроста);

3. Технологические указания (порядок работы в лесосеке, способы выполнения основных работ и очистки лесосеки);

4. Количественные показатели (сменное задание мастерскому участку, количество комплексных бригад, сменное задание на бригаду, сменное задание на погрузке, число смен работ на основных работах, число работающих механизмов на валке, трелевке, обрезке сучьев и погрузке, прочие указания).



2 Проектирование сортиментной лесозаготовки

2.1 Основные работы

2.1.1 Выбор схемы технологического процесса и системы машин

Эффективность процесса лесозаготовок может быть достигнута при соответствующей организации работ с учетом природно-производственных условий. При организации лесозаготовок большое влияние оказывает правильный подбор системы лесозаготовительных машин и механизмов.

Можно выделить следующие принципы формирования систем машин:

1. Упрощение структуры системы, т. е. формирование системы из минимального числа типов машин;

2. Обеспечение надежности функционирования системы путем
формирования звеньев из нескольких машин, выполненных на одной базе;

3. Согласование производительности звеньев машин, выполняющих различные операции технологического процесса, посредством выбора соответствующих значений управляемых параметров;

4. Обеспечение полной загрузки каждой машины, входящей в систему.

Основными факторами, определяющими природно-производственные условия, являются: производственная программа участка, размер лесосек, рельеф местности, крупномерность и породный состав лесонасаждения, наличие жизнеспособного подроста, почвенно-грунтовые условия.

Основными параметрами системы, которые необходимо определить, являются: число машин каждого типа, расстояние трелевки, технологическая схема разработки лесосеки и режим работы машин. Для системы дополнительно определяется состав машин и механизмов для технического обслуживания и ремонта. Размер системы должен быть оптимальным.

При построении технологического процесса большое значение имеют очередность выполнения операций и их место на лесосеке, которые, в основном, зависят от природно-производственных условий. Так, после валки может идти пакетирование или обрезка сучьев, местом выполнения операции обрезки сучьев может быть непосредственно лесосека, площадки у магистральных волоков или лесопогрузочные пункты.

Валка леса обрезка сучьев и раскряжевка производится с помощью харвестера Тимберджек-1270.

Подвозка осуществляется с помощью форвардера (сортиментовоза) Тимберджек-1010.

Для погрузки леса на лесовозный транспорт применяются лесопогрузчик–штабелер ЛТ-72А.

2.2.1 Определение среднего расстояния трелевки

Лесосекой называется часть лесосечного фонда, выделенная для лесозаготовок и ограниченная в натуре по размерам, установленным правилами рубок с учетом лесохозяйственных требований. В соответствии с действующими правилами рубок размеры лесосек при проведении сплошных рубок устанавливаются в зависимости от категорий лесов, лесорастительных условий и преобладающих пород. Лесосека характеризуется шириной и глубиной .

Как правило, лесосека разбивается на секции. Секцией называется участок лесосеки, тяготеющий к одной погрузочной площадке.

Связь среднего расстояния трелевки с размерами лесосеки может быть выражена формулой:

,                                             (2.1)

где   , – коэффициенты, зависящие от схемы расположения трелевочных волоков на лесосеке;

,  – ширина и глубина лесосеки, м;

– коэффициент удлинения трелевочных волоков, зависящий от рельефа, . Принимаем равный 1,05.



2.3.1 Определение сменной производительности лесозаготовительных машин и механизмов

Сменная производительность волочно-сучкорезно-раскряжевочной машины (харвестера) Тимберджек-1270. Она рассчитывается по формуле:

,                                               (2.2)

где   - время на подготовительно-заключительные работы, равное 1500 – 1800с.;

 - коэффициент использования машины, равный 0,8 – 0,85.

 - время цикла.

,                                (2.3)

Продолжительность времени  наведения харвестерной головки на дерево составляет 8 – 15 с.

Затраты на зажим  дерева практически не зависят от диаметра дерева и составляют 2 – 3 с.

Продолжительность срезания дерева определяется по формуле:

,                                                (2.4)

где  - производительность чистого пиления, равная ;

 - коэффициент, учитывающий использование производительности чистого пиления, равный 0,8 – 0,9;

 - диаметр дерева в месте пропила, см.

 с.

Продолжительность поворота  с деревом к месту выпиловки сортиментов вычисляется по формуле:

,                                                 (2.5)

где    - частота вращения поворотной платформы, равная 6 – 8 об/мин;

 - средний угол поворота платформы при срезании и переносе дерева, равный 90 - 120 .

 с.

Продолжительность очистки дерева от сучьев (время протаскивания дерева) вычисляется по формуле:

,                                                (2.6)

где  - скорость протаскивания через сучкорезные ножи,  определяется параметрами харвестерной головки;

 - средняя длина хлыста, м.

 с.

Время раскряжевки определяется по формуле

,                                                    (2.7)

где    - число резов, производимых при раскряжевке;

 - время одного реза, с.

Продолжительность одного реза вычисляется по формуле

,                                               (2.8)

где  - средний диаметр пропила в месте раскряжевки, который  вычисляется по формуле:

,                                               (2.9)

.

 с.

Число резов  зависит от длин выпиливаемых сортиментов. Число резов определяется по зависимости:

,                                                (2.10)

где  - средняя длина выпиливаемого сортимента, м.

,

 с.

Время на сброску сортимента ориентировочно принимается  с.

Затраты времени на переезды  с одной позиции на другую зависят, в основном, от скорости переезда, среднего расстояния между группами деревьев (запас древесины на 1 га), состояния лесосеки и определены на основании материалов хронометражных наблюдений.

В чистых лесосеках, расположенных в равнинной местности, средние затраты времени на переезд от одной группы деревьев к другой составляют 20,8 с. В расчете на одно дерево время равно:

,                                                 (2.11)

где  - коэффициент, учитывающий захламленность лесосеки, равный для средних условий 3,5;

 - количество деревьев, срезаемых харвестером с одной рабочей позиции.

Число срезаемых деревьев, шт., с одной рабочей позиции определяется по формуле:

,                                                     (2.12)

Объем срезанных деревьев определяется по формуле:

,                                                      (2.13)

где  - площадь, вырубаемая машиной с одной технологической стоянки, составляет:

,                                             (2.14)

где   - максимальный вылет манипулятора, м;

 - минимальный вылет манипулятора, равный 2 – 3 м;

 - коэффициент использования максимального вылета манипулятора, зависящий от уклона местности, равный 0,7 – 0,95.

,

,

,

 с.

 с.

.

Сменная производительность форвардера (сортиментовоза) Тимберджек-1010. Она рассчитывается по формуле:

,                                              (2.15)

где   – средний объем трелюемой пачки, м3;

 – число рейсов трактора за смену;

 – коэффициент использования рабочего времени смены, φ1=0,90-0,95.

Определение силы веса пачки, трелюемой машиной, определяют несколькими условиями (для зимы и лета):

а) По мощности двигателя или по касательной силе тяги:

,                                 (2.16)

где  FК – касательная сила тяги, Н;

Р – сила веса трактора, Н;

WT – коэффициент сопротивления движению машины;

Wгр – коэффициент сопротивления движению хлыстов или деревьев;

i – величина подъемам спуска в тысячных;

k1 – коэффициент распределения нагрузки Между машиной и волоком.

Касательная сила тяги может быть определена по формуле:

,                                              (2.17)

где   N – мощность двигателя, кВт;

η – коэффициент полезного действия трансмиссии, η=0,65…0,85;

Vгр – скорость движения машины в грузовом направлении, км/ч, принимается на I передаче.

.

Определяем для зимы:

.

Определяем для лета:

.

б) По сцеплению машины с грунтом:

,                           (2.18)

где  – коэффициент сцепления трактора с  грунтом, равный для зимы 0,30 – 0,50; для лета 0,40 – 0,80.

Определяем для зимы:

.

Определяем для лета:

.

в) По грузоподъемности машины:

,                                                       (2.19)

где q – допустимая нагрузка на ходовую часть (щит) машины, кН.

.

г) По допустимому давлению на грунт:

,                                             (2.20)

где  qгр – допускаемое удельное давление на грунт, МПа (кгс/см2);

qT – давление трактора на грунт (из технической характеристики), МПа (кгс/см2). 

.

Вес пачки, которую может трелевать машина, равен меньшей из величин Q.

По подсчитанному весу трелюемой пачки может быть определен ее объем, пл. м3

,                                            (2.21)

где QKP – сила веса кроны, Н. Составляет 15 - 30% от общего веса пачки (QMIN);

γср.вз. – средневзвешенный объемный вес древесины, Н/м3.

,                                              (2.22)

где  Аi – доля участия i-ой породы в насаждении;

γi – объемный вес i-ой породы, Н/м3;

φ2 – коэффициент использования расчетного объема рейсовой нагрузки, φ2 =0,8...0,9.

,

.

Так как на величину QMIN влияет сезон работы, то принимается средневзвешенное значение.

Количество рейсов машин в смену 

,                                                (2.23)

где  t1 – время движения трактора в порожнем направлении, с; 

t2 – время, затраченное на набор пачки, с; 

t3 – время движения в грузовом направлении, с;

t4 – время разгрузки пачки, с.

,                                                      (2.24)

,                                                      (2.25)

где    - среднее расстояние трелевки, м;

 - скорость движения машины в порожнем направлении, м/с;

 - скорость движения машины в грузовом направлении, м/с.

,

.

При трелевки подборщиками пачек .

При трелевки бесчокерными машинами .

,

.

Сменная производительность лесопогрузчика – штабелера ЛТ-72А. Она рассчитывается по формуле:

,                                   (2.26)

где   – коэффициент, учитывающий неравномерность поступления лесовозного транспорта под погрузку (=0,75-0,80);

 – продолжительность цикла погрузки одной пачки, с.

,                                       (2.26)

где  и  – время перемещения манипулятора штабелера с пачкой и без пачки, с ();

        и  – время захвата и укладки пачки, c ().



2.4.1 Выбор организационной формы лесосечных работ, определение потребного количества основного оборудования и рабочих

На лесосечных работах в настоящее время применяется бригадная форма организации труда. Бригады могут быть операционными, комплексными и сквозными. Операционная бригада выполняет только одну технологическую операцию, например, трелевку или очистку деревьев от сучьев. Комплексная бригада выполняет комплекс лесосечных работ, начиная от валки деревьев до очистки деревьев от сучьев или погрузки. Комплексные бригады, работающие в 1,5 - 3 смены и выполняющие все технологические операции от валки до погрузки древесины на лесовозный транспорт, называют сквозными. В зависимости от численности состава, количества выполняемых операций и режима работ комплексные бригады могут быть малыми (МКБ) и укрупненными (УКБ), МКБ создается на базе одной трелевочной машины, работает в одну смену и состоит из 3 - 6 рабочих. Эта форма организации работ применяется при освоении небольших разрозненных лесосек, при вывозке древесины хлыстами.

Двухсменную работу следует рекомендовать на валке деревьев машинным способом, трелевке подготовленных пачек деревьев, очистке деревьев от сучьев и погрузке древесины на лесовозный транспорт.

При двух- трехсменном режиме работы бригаде выделяется резервный трактор, тракторист которого входит в состав бригады. УКБ может включать несколько функциональных звеньев на валке – трелевке и одного звена на очистке деревьев от сучьев и погрузке. В ряде случаев погрузка может не входить в состав комплекса работ бригады, а выделяться в самостоятельное звено.

Суточное задание бригады находится исходя из условия, что выработка на отдельных операциях при проведении основных работ должна быть примерно равна. При этом ведущей операцией считается трелевка. Допускается многосменная машинная валка, трелевка, обрезка сучьев, погрузка. Валка бензомоторными пилами ведется только в односменном режиме.

Валка и обрезка сучьев               Трелевка                               Погрузка





где   – производительность механизма i-ой операции;

 – число механизмов, занятых на i-ой операции;

 – сменность на i-ой операции.

Тогда суточное задание бригады определяется по формуле:

,                                                     (2.27)



Рассчитанное погребное количество основного оборудования и рабочих для одной комплексной бригады заносятся в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Потребное количество основного оборудования и рабочих для одной комплексной бригады:

Наименование работ

Число смен работы в сутки

Суточное или сменное задание бригады, м3

Производительность механизма, м3/смен

Число рабочих

Марка механизма

Потребное количество работающих механизмов









по норме

фактически принято





Валка, обрезка сучьев и раскряжевка



2





192



218



0,9



1

Харвестер Тимберджек-1270

1



Подвозка

2



153

1,3

1

Форвардер Тимберджек-1010

1

Погрузка

2



188

1,0

1

ЛТ-72А

1

Всего в бригаде

3,2

3



3

Определяем комплексную норму выработки по формуле:

,                                                  (2.28)

где  – число рабочих в бригаде по норме.

.

Затем определяется фактическая выработка на чел.-день по формуле:

,                                               (2.29)

где  – фактически принятое число рабочих в бригаде.

.

Тогда процент выполнения норм выработки находим по формуле:

,                                             (2.30)



При правильно принятом составе бригады процент выполнения норм выработки должен составить 100-120 %.

2.5.1 Расчет потребного количества бригад и мастерских участков

Мастерский участок входит в состав лесозаготовительного пункта (ЛЗП) и является основной производственной единицей при выполнении лесосечных работ. В данном курсовом проекте рекомендуется проектировать два мастерских участка с разделением по виду заготовляемых лесоматериалов (хлысты или сортименты).

Число бригад на мастерском участке устанавливают с учетом возможности оперативного руководства, удобства технического обслуживания, снабжения ГСМ и маневрирования резервной техникой.

Согласно нормам технологического проектирования лесозаготовительных предприятий годовой объем мастерского участка должен составлять 50 – 60 тыс.м3 в год для малолесных районов и 60 – 80 тыс.м3 в год – для лесоизбыточных. В условиях концентрированных лесосек Сибири и Дальнего Востока годовой объем лесозаготовок мастерского участка может быть до 120 тыс.м3.

В состав мастерского участка кроме рабочих, занятых на основных работах, входят звено слесарей из 3 – 5 человек для технического обслуживания и ремонта машин.

Потребное количество комплексных бригад для выполнения производственного задания определяется по формуле:

,                                        (2.31)

где   N – число рабочих дней в году;

Qгод – годовое производственное задание, соответственно, по хлыстовой и сортиментной технологиям, м;

n – число лесосек, разрабатываемое за год всеми бригадами;

 – количество бригад, одновременно работающих в одной лесосеке;

t – время на перебазировку из одной лесосеки в другую (при тракторной трелевке - 0,5 дня).

Число лесосек, разрабатываемых предприятием ежегодно, составляет:

,                                                     (2.32)

где   Sл – площадь одной лесосеки, га;

М — запас древесины, м3 на га.

,

.





3 Проектирование вспомогательных и подготовительно-заключительных работ

3.1 Подготовительные работы

К категории подготовительных работ относятся работы, связанные с подготовкой лесосек и строительством лесовозных усов. Они осуществляются с целью создания необходимых условий для успешного выполнения основных производственных процессов.

В состав подготовительных работ входят: осмотр и прием лесосечного фонда подготовка лесосек для безопасной работы, растеска границ пасек (секторов) и волоков, подготовка магистральных трелевочных волоков, устройство погрузочных пунктов и монтаж оборудования, подготовка места для стоянки машин и механизмов, устройство пунктов технического обслуживания и мелкого ремонта, оборудование места для хранения ГСМ, изыскание и строительство усов лесовозных дорог.

Подготовительные работы выполняются специальными бригадами. Объем подготовительных работ вычисляется умножением объема отдельных видов работ на одной лесосеке на количество лесосек, разрабатываемых в течение года. Все расчеты по определению годового объема подготовительных работ и трудозатрат сводятся в таблицу.

Трудозатраты в человеко-днях по отдельным видам подготовительных работ определяются по формулам (3.1) - (3.6).

Приемка лесосечного фонда определяется по формуле:

,                                                       (3.1)

где  Sгод – площадь годового лесосечного фонда, м2;

Н1 – норма выработки на перечет деревьев на 1 чел.-день, м2.

.

Подготовка лесосек к работе определяется по формуле:

,                                                       (3.2)

где Н2 – норма выработки на подготовку лесосек к работе на 1 м2.

.

Прорубка граничных визиров определяется по следующей формуле:

,                                                          (3.3)

где   l1 – протяженность визиров на разрабатываемой лесосеке;

n – количество лесосек, разрабатываемых в год всеми бригадами;

Н3 – норма выработки на прорубку визиров, 1 чел.-день, м.

.

Протяженность визиров определяется графическим путем с использованием технологической карты разработки лесосеки. Визирами ограничиваются: зона безопасности, магистральные, волоки, границы уса, периметр лесосеки.

Подготовка магистральных трелевочных волоков определяется:

,                                                        (3.4)

где l2 – протяженность трелевочных волоков на разрабатываемой лесосеке, м;

Н4 – норма выработки подготовки волоков на 1 чел.-день, м.

.

Устройство погрузочных пунктов

,                                                      (3.5)

где   nn – число погрузочных пунктов на разрабатываемой лесосеке;

Н5 – норма выработки на устройство погрузочной площадки, чел.-день. 

.

Строительство лесовозных усов

,                                                           (3.6)

где lу – протяженность уса(ов) на разрабатываемой лесосеке, м;

Н6 – норма выработки на строительство лесовозного уса на 1 чел.-день, м.

.

Протяженность лесовозного уса определяется графическим путем. При подготовке лесосек к разработке с использованием машин на валке часть работ не выполняется. При машинной валке опасные деревья спиливают и приземляют машиной в процессе разработки лесосеки. Разметка волоков также зависит от работающей системы машин на основных работах и при использовании ВПМ и ВТМ не поводится.

Число рабочих на подготовительных работах определяется делением суммарных трудозатрат по отдельным видам работ на число дней работы в году.

3.2 Вспомогательные работы

К вспомогательным работам на лесосеках относятся: техническое обслуживание машин, обеспечение горюче-смазочным материалами, содержание инструмента, а также бытовое обслуживание рабочих, организация горячего питания, перевозка на лесосеку и обратно, обеспечение обогревательными домиками. Трудозатраты на техническое обслуживание и текущий ремонт рассчитываются исходя из обработанных моточасов. Расчеты сводятся в таблицу 3.1.

Трудозатраты на подготовку режущего инструмента рассчитываются по формуле:

,                                             (3.7)

где  ni – число работающих механизмов, имеющих режущий инструмент i-го вида;

k3 – коэффициент, учитывающий потребность в заточке в течение смены: для бензопил - 2, для валочных машин - 1;

аi – сменность работы механизмов i-го вида;

N – число дней работы в году;

Т – продолжительность смены, час;

H2i – норматив затрат труда на подготовку режущего инструмента i-го вида, чел.-час/шт.



Трудозатраты на доставку топливно-смазочных и других вспомогательных материалов определяются по формуле:

,                                                     (3.8)

где  Qг – годовой объем заготовки леса, м3;

Н4 – норматив затрат труда, чел.-дней.



Трудозатраты на прогрев тракторов в зимнее время, подогрев воды на лесосеке и охрану машин:

,                                                    (3.9)

где Н5 – норматив затрат труда, чел.-дней на 1000 м3.

.

Трудозатраты на перевозку рабочих к месту работы и обратно, чел.-дней рассчитываются по формуле

,                                               (3.10)

где  nм – число мастерских участков;

а – сменность работы мастерских участков.



Для обеспечения горючего питания на мастерский участок с числом рабочих до 30 человек выделяется повар котлопункта, с числом рабочих свыше 30 человек - повар и кухонный работник.

Количество рабочих на вспомогательных работах определяется по формуле:

,                                        (3.11)

где  – суммарные трудозатраты по отдельным видам работ, чел.-дней.



Вспомогательные работы (рабочие) распределяются по мастерским участкам в соответствии с их количеством и объемом заготовок.

Для охраны мастерского участка назначается сторож, который по совместительству может выполнять обязанности истопника при разогреве машин в зимнее время.







Таблица 3.1 – Годовые трудозатраты на ТО и ТР основного оборудования:

Марка машин и механизмов

Кол-во работающих механизмов

Число смен работы в год одного механизма

Число Машино – смен в год одного механизма

Удельная трудоемкость на ТО и ТР в чел.-часах на машино-смену

Трудоемкость на ТО и ТР в чел.-часах

Трудоемкость на ТО и ТР в чел.-днях



ЛП-49



2



500



1000



4,05



4050



506,25



ЛП-33А



1



500



500



3,00



1500



187,5



ЛТ-188



1



500



500



2,85



1425



178,125

Тимберждек 1270



1



500



500



3,12



1560



195

Тимберждек 1010



1



500



500



2,6



1300



162,5



ЛТ-72А



1



500



500



2,78



1390



173,75

3.3 Заключительные работы

Заключительные работы выполняются после окончания основных работ. К ним относятся работы, связанные с очисткой лесосек и оправкой жизнеспособного подроста. Очистка лесосек от порубочных остатков и валежника необходима для естественного лесовозобновления, обеспечения пожарной безопасности и приведение их после рубок в санитарное состояние. Отходы лесозаготовок в свою очередь могут являться дополнительным сырьем для переработки.

При очистке лесосек без вовлечения отходов в переработку применяют следующие способы очистки лесосек:

- сбор порубочных остатков в кучи или валы с последующим их сжиганием;

- сбор порубочных остатков в кучи или валы и оставление их на лесосеках для перегнивания;

- измельчение и разбрасывание порубочных остатков на местах рубок.

При разработке лесосек методом узких лент, когда обрубленные сучья и вершины укладывают на волоках и уплотняют проходами трактора, очистка мест рубок может не производиться, если это не вызовет увеличения пожарной опасности и не будет препятствовать проведению лесокультурных работ.



Основным способом очистки лесосек от порубочных остатков является сбор их в кучи и валы с последующим сжиганием.

Наиболее эффективным способом является механизированная очистка лесосек, которая производится тракторными подборщиками сучьев сразу после окончания разработки лесосеки, в том числе и в зимний период при глубине снега до 0,5 м. Одновременно со сбором порубочных остатков проводится рыхление поверхностного слоя почвы, что содействует последующему естественному лесовозобновлению. Этот способ рекомендуется применять при разработке лесосек без подроста, а также на лесосеках, предназначенных для искусственного лесовозобновления.

При механизированной очистке лесосек тракторными подборщиками грабельного типа порубочные остатки собирают в валы, расположенные параллельными рядами на расстоянии 15-25 м друг от друга в зависимости от захламленности лесосеки и технологии ее разработки. Как правило, подборщик двигается параллельно большему размеру лесосеки, т.е. длина гона приблизительно равна длине лесосеки. Валы должны размещаться преимущественно на волоках и по границам пасек. Размеры вала по ширине составляют 1,5-2,5 м, по высоте 0,8-1,2 м. Рыхлые валы и валы высотой более 1,2 м должны уплотняться гусеницами трактора. Крайние валы должны отстоять от границ лесосеки на расстояния не менее 15 м, а концу валов - не менее 10 м от стен леса.

Механизированную очистку от порубочных остатков и валежника выполняют специальными бригадами (звеньями) в составе двух-трех человек, подчиненных мастерским участкам или отделу лесного хозяйства лесозаготовительного предприятия, каждая бригада должна иметь подборщик сучьев и одну-две бензиномоторные пилы.

Число бригад, обеспечивающих выполнение  производственного задания по очистке лесосек, определяется по формуле

,                                                 (3.12)

где Fгод – площадь годового лесосечного фонда, м2;

Нб – норма выработки на 1чел.-день, м2;

m0 – число рабочих в бригаде;

N0 – число дней работы в год на очистке лесосеки.



Раскряжевка неликвидной стволовой древесине на лесосеке производится бензомоторными пилами «Тайга-214», «Урал-МП5». Сменная производительность бензопилы при обслуживании одним раскряжевщиком составляет 15-20 м3. Сбор раскряжеванной неликвидной древесины с подноской до 20 м и укладкой в кучи объемом 1,5-2,0 м3 производится рабочими вручную.

Сбор лесосечных отходов в валы шириной 1,5-2,5 м и высотой 0,8-1,2 м производится подборщиками сучьев ПСГ-3, ПС-5, ЛТ-161.

Погрузка древесных отходов из куч на лесосеке и транспортировка их на лесопогрузочный пункт производится погрузочно-транспортными машинами ЛП-23, ПЛО-1А, ЛТ-168. Сменная производительность погрузочно-транспортными машинами на расстоянии до 500 м и обслуживание одним оператором составляет 20-30м3.



4 Проектирование мероприятий, обеспечивающих лесовозобновление

Способ лесовозобновления для каждой лесосеки определяют на основании анализа возможности естественного и искусственного лесовозобновления.

Для определения связи между количеством подроста до рубки и его количеством после рубки пользуемся формулой:

,                                              (4.1)

где  М0 – количество подроста на лесосеке до рубки, тыс. шт;

к1 – коэффициент отношения площади, занимаемой волоками, площадками и другими технологическими объектами к общей площади лесосеки;

к2 – коэффициент сохранения подроста, зимой к2=0,7, летом к2=0,5;

Р – коэффициент выживания подроста, Р=0,5;

φ – зональный коэффициент, для подзоны средней тайги φ=0,8, северной тайги φ =0,7, степной зоны φ=1,2.

,                                                 (4.2)

где  S1 – суммарная площадь пасечных, магистральных волоков, погрузочных пунктов, находящихся на лесосеке, м2;

S – площадь лесосеки, м2.

.

Для хлыстов зимой

.

Для хлыстов летом

.

Для сортиментов зимой

.

Для сортиментов летом

.



Для выбора того или иного лесовосстановительного мероприятия пользуются шкалой оценки состояния возобновления выруби главными породами (таблица 4.1).

При проведении сплошных рубок, независимо от способа возобновления, в сосновых, лиственничных и темнохвойных лесах оставляют обсеменители в виде одиночно стоящих ветроустойчивых семенников, семенных групп, куртин, полос. В этих лесах вставляют на лесосеке 12-15 одиночных семенников или не менее одной группы из 6-8 деревьев на 1 га. Расстояние между обсеменителями не должно превышать 100 м. В качестве обсеменителей оставляют элитные деревья господствующего полога 1-2 классов роста с хорошо развитом кроной.

Таблица 4.1- Шкала оценки состояния возобновления

Категория вырубки

Почвы

Количество среднего (0,6…1,5м) жизнеспособного подроста, тыс.шт./га

Не нуждаются в искусственном лесовозобновлении

сухие

4



свежие

3



влажные

2

Требуют искусственного лесовозобновления

сухие

2



свежие

1,5



влажные

1,5

При неблагонадежном подросте (или его малочисленности) лесозаготовители проводят искусственное лесовозобновление. Искусственное лесовозобновление подразделяется на посадки саженцев и посев семян.

Для проведения искусственного лесовозобновления необходима подготовка почвы – ее минерализация. На лесосеках, очищенных от порубочных остатков, можно проводить механизированную подготовку почвы без предварительной корчевки пней, если количество их не превышает 600 шт. на 1 гектар. Для этого применяются прицепные лесные плуги ПЛП-135, ПКЛ-70, фрезы ФЛУ-0,8.

Количество пней на 1 га определится по зависимости определяется:

,                                                          (4.3)

где  М – запас древесины на 1 га, м3;

Vхл – средний объем хлыста, м3.

.

Производительность корчевателей рассчитывается по зависимости

,                                             (4.4)

где   t – подготовительно - заключительное время, t=1800...2200 с;

φ1 – коэффициент использования рабочего времени, φ1=0,8...0,85;

φ2 – коэффициент, учитывающий повороты корчевателя, φ2 = 0,7...0,9;

ν – средняя скорость корчевателя, м/с, ν=0,7...1,1 м/с;

S – ширина обрабатываемой полосы, S=2…4 м.

.

На посадке саженцев и сеянцев применяются лесопосадочные машины МЛУ-1, СЛГ-1, СЛ-2. Производительность лесопосадочных машин 3...5 га/см.

Число механизмов определится по зависимости

,                                                     (4.5)

где  Q – годовая площадь лесосек, требующих возобновления, м2;

П – производительность механизма, м2/смену;

N – число дней работы в году;

i – число смен работы в сутки.

.

Основные показатели запроектированных работ по лесовосстановлению заносим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 – Работы по лесовозобновлению



Наименование работ



Годовой объём работ, м2



Марка механизма



Производительность механизма,





Потребное количество механизмов



Потребное количество рабочих, чел.

Корчевание-вспашка

9450000

ПЛП-135

45965

1

3

Посев семян (саженцев)

9450000

МЛУ-1

40000

1

3





5 Определение потребного количества техники, инвентаря, оборудования и ГСМ

Для выполнения годового объёма лесосечных работ устанавливают общую потребность в основном, вспомогательном оборудовании и инструментах.

К основному оборудованию относятся: бензопилы, трелевочные тракторы, агрегатные машины, канатные установки, сучкорезные машины, челюстные погрузчики, подборщики сучьев и др. К инструментам относятся: пильные цепи, топоры, канаты, блоки, чокеры, гидроклинья.

Также, в обязательном порядке, лесозаготовительное предприятие оснащается комплектом противопожарного оборудования в соответствии с нормами. Каждый трактор, автомашина оснащаются огнетушителем, топором и аптечкой.

Результаты расчета сводятся в Приложение А.

Затем производится расчет потребности в год горюче-смазочных материалов и рабочих жидкостей.

Потребное количество горюче-смазочных материалов для каждой операции рассчитывают по формуле:

,                                                  (5.1)

где Нгсм – потребное количество горюче-смазочных материалов на i-ю операцию;

ni – потребное количество механизмов, занятых на i-q операции;

 – норма расхода ГСМ на одну машину i-й операции.

Результаты расчетов сводятся в Приложение Б.

При определении расхода ГСМ для вспомогательного и подготовительного оборудования задаваться работой оборудования в соответствии с графиком работы основного оборудования. Доставка рабочих производится автобусами ПАЗ, КАВЗ, вахтовыми автомобилями высокой проходимости на расстояние 20…60 км. При больших расстояниях, как правило, применяется вахтовый метод работ.





6 Основные технико-экономические показатели лесосечных работ

6.1 Определение себестоимости лесосечных работ

Основным экономическим показателем при сравнении разных технологических вариантов является себестоимость. Себестоимость продукции представляет собой стоимостную оценку используемых в процессе производства природных, материальных и трудовых ресурсов, основных средств, а также других затрат на ее производство и реализацию. Для сравнения затрат выбранных систем машин считается себестоимость только лесосечных работ, так как остальные статьи затрат для всех вариантов будут одинаковы. Основными статьями калькуляции будут являться величина заработной платы рабочих, занятых на лесосечных работах, нормы амортизации, затраты на ГСМ и запасные части.

Производим расчет численного состава рабочих, занятых на лесозаготовках и заработной платы, который приведен в таблице 6.1 при хлыстовой заготовки и в таблице 6.2 при сортиментной заготовки.

Таблица 6.1 – Сравнительная характеристика численного состава бригад и заработной платы по операциям при хлыстовой заготовки:



Наименование операций

Показатель



Количество рабочих в смену, чел.

Заработная плата, руб.





средняя

всего

Валка + трелевка

5

12000

60000

Обрезка сучьев

2

9000

18000

Погрузка

2

12000

24000

Обслуживание

3

7000

21000

Итого

12

40000

123000

Таблица 6.2 – Сравнительная характеристика численного состава бригад и заработной платы по операциям при сортиментной заготовки:



Наименование операций

Показатель



Количество рабочих в смену, чел.

Заработная плата, руб.





средняя

всего

Валка + Обрезка сучьев

1

14000

14000

Подвозка

1

12000

12000

Погрузка

1

10000

10000

Обслуживание

3

7000

21000

Итого

6

40000

57000



Амортизация на приобретаемое оборудование отражена в таблице 6.3 и в таблице 6.4. Ее расчет производим линейным методом. Для расчёта амортизационных отчислений используем сроки службы оборудования, принимаемыми равными 4 годам для отечественных машин, 0,5 года для бензопил и 8 лет для лесозаготовительной иностранной техники. По формуле 6.1 рассчитываем линейную величину амортизации:

,                                                           (6.1)

где   В – балансовая стоимость оборудования, руб.;

N – срок службы оборудования, годы.

Расчет производим отдельно по механизмам. Полученные данные заносим в таблицу 6.3 и в таблицу 6.4 .

Таблица 6.3 – Амортизационные отчисления при хлыстовой заготовки:



Механизм

Балансовая стоимость, руб.

Срок службы, лет

Амортизационные отчисления, руб.







годовые

на 1 м3

ЛП-49

1800000

4

450000

2,81

ЛТ-188

1900000

4

475000

2,97

ЛП-33А

3500000

4

875000

5,47

Итого

7200000

12

1800000

11,25

Таблица 6.4 – Амортизационные отчисления при сортиментной заготовки:



Механизм

Балансовая стоимость, руб.

Срок службы, лет

Амортизационные отчисления, руб.







годовые

на 1 м3

ЛТ-72А

2350000

4

587500

3,67

Тимберджек-1270

5000000

8

625000

3,91

Тимберджек-1010

4500000

8

562500

3,52

Итого

11850000

20

1775000

11,09

Расчет затрат на ГСМ определяется по формуле 6.2.

Для данного расчета нам необходимо знать нормы расхода горючесмазочных материалов, используемых на лесосечных работах, а также цены на данные горюче-смазочные материалы.

,                                                    (6.2)

где  Н – норма расхода горюче-смазочных материалов, кг/смену;

Ц – цена горюче-смазочных материалов, руб/кг;

i – вид горюче-смазочного материала, используемого на лесосечных работах;

n – число используемых горюче-смазочных материалов.

Используя справочные и расчетные данные, производим расчет затрат на ГСМ, который сводится в Приложение В.

Затраты на запасные части принимаются по показателям действующих предприятий и составляют около 60% от амортизационных отчислений. Данные по затратам на запасные сведения в таблицу 6.3.

Себестоимость заготовляемой древесины на лесосеке определяется по формуле 5.3, включающей основные статьи калькуляции:

,                                     (6.3)

где  ЗГСМ – затраты на горюче-смазочные материалы, рублей;

ЗЗЧ – затраты на запасные части, рублей;

А – амортизационные отчисления, рублей;

НФОТ – налог в фонд оплаты труда, рублей.

Подставляя в формулу 6.3 необходимые значения, полученные в результате произведенных вычислений, находим значение себестоимости древесины, заготавливаемой в лесосеке для хлыстовой и сортиментной технологии лесозаготовок, в пересчете на 1 м3. полученные данные сводим в таблицу 6.3.

Таблица 6.3 – Затраты на запасные части



Механизм

Затраты на запасные части, руб.

Амортизационные отчисления, руб.



годовые

на 1 м3

годовые

на 1 м3

ЛП-49

270000

1,69

450000

2,81

ЛТ-188

285000

1,78

475000

2,97

ЛТ-72А

352500

2,20

587500

3,67

ЛП-33А

120000

0,75

875000

5,47

Тимберджек-1270

150000

0,94

625000

3,91

Тимберджек-1010

250000

1,56

562500

3,52

Итого

1427500

8,92

3575000

22,35

6.2 Сравнение вариантов проектируемых мероприятий

Для сравнения эффективности хлыстовой и сортиментной технологии лесозаготовок производится расчет удельных показателей в соответствии с Приложением Г.

Под понятием «система машин» подразумевается комплект машин, входящий в одну комплексную лесозаготовительную бригаду.

7 Описание технологического процесса и техники безопасности лесосечных работ

При хлыстовой заготовки используются системы машин: валочно-трелевочный трактор ЛП-49, сучкорезная машина ЛП-33, лесопогрузчик   ЛТ-188. Технологический процесс начинается с валки деревьев машиной  ЛП-49, затем происходит трелевка этой же машиной. Далее на лесопогрузочном пункте сучкорезная машина ЛП-33 производит обрезку сучьев и потом уже готовые хлысты отгружаются с помощью лесопогрузчика ЛТ-188 на лесовозный транспорт.

При сортиментной заготовки используются системы машин: валочно-сучкорезно-раскряжевочная машина (харвестер) Тимберджек-1270, сортиментовоз (форвардер) Тимберджек-1010, лесопогрузчик ЛТ-72А. Технологический процесс начинается с валки деревьев машиной Тимберджек-1270, затем происходит обрезка сучьев этой же машиной. Далее на лесопогрузочный пункт подъезжает сортиментовоз Тимберджек-1010 с сортиментами определенной длины и выгружает их там. А уже лесопогрузчик ЛТ-72А манипуляторного типа загружает сортименты на лесовозный транспорт.

В процессе выполнения различных видов работ необходимо соблюдать правила техники безопасности.





Заключение

В данной курсовом проекте рассчитаны технология и оборудование лесопромышленного производства. В процессе расчётов были рассчитаны основные работы, вспомогательные работы, подготовительные работы, заключительные работы, борьба с пожарами. Была проведена технико-экономическая оценка эффективности хлыстовой и сортиментной технологии лесозаготовок. После чего все результаты сведены в таблицы. В результате расчётов получилось что общая себестоимость составляет 44,13 руб/м3.

В данном проекте используется на основных работах шесть специализированных машин: валочно-трелевочная машина ЛП-49 со сменной производительностью , сучкорезная машина ЛП-33А - , челюстной погрузчик ЛТ-188 - , харвестер Тимберджек-1270 - , форвардер Тимберджек-1010 - , лесопогрузчик – штабелер ЛТ-72А - .

Годовой объём производства составляет 160000м3.

Из таблицы – Г.1 видно, что себестоимость хлыстовой заготовки меньше сортиментной, как в целом, так и по отдельным показателям. Из этого можно сделать вывод, что хлыстовая заготовка с выше принятой системой машин экономически выгодная, чем сортиментная.





Список использованных источников

	Грязнов, Ю. П., Дингес Н. П. Технология лесопромышленных производств.   Основы   проектирования: Уч. пособие для студентов специальностей 260100 и 060800 для всех форм обучения. - Красноярск: СибГТУ, 2001.-96 с.

	Шелгунов, Ю. В., Горюнов А.К., Ярцев И.В. Лесоэксплуатация и транспорт леса: Учебник для вузов. - М.: Лесн. пром-сть, 1989. - 520 с.

	Виноградов, Г.К., Лесосечные работы. - М.: Лесн. пром-сть,         1981. -384 с.

	

	

Приложение А 

Таблица А.1 - Потребное количество основного, вспомогательного оборудования и инструментов для лесосечных работ



Наименование оборудования

Единица измерения

Количество рабочего оборудования и инструментов

Коэффициент перехода от рабочего к списочному

Списочное количество оборудования и инструментов





Всего

Основные работы

ЛП-49

шт.

2

1,8

1,8

4

ЛП-33А

шт.

1

1,5

1,5

3

ЛТ-188

шт.

1

1,8

1,8

3

Тимберджек-1270

шт.

1

1,8

1,8

3

Тимберджек-1010

шт.

1

1,8

1,8

3

ЛТ-72А

шт.

1

1,8

1,8

3

Подготовительные работы

Бульдозер база, Т-170

шт.

1

1,5

1,5

3

Бензопила

шт.

2

2

4

6

Приспособление УП-1

шт.

1

2

2

3

Приспособление к кусторезу

шт.

1

2

2

3

Переносная лебедка

шт.

1

3

3

4

Когти и пояс

комплект

1

3

3

4

Ручные инструменты

комплект

1

3

3

4

Топор

шт.

4

3

12

16

Мерная лента

шт.

1

3

3

4

Буссоль

шт.

1

3

3

4

Продолжение таблицы А.1

Монтажные блоки

шт.

2

3

6

8

Вспомогательные работы

Машина тех. Обслуживания

шт.

1

1,5

1,5

3

Водомаслогрейка

шт.

1

2

2

3

Слесарно-инстр. мастерская

шт.

1

2

2

3

Теплогенератор

шт.

1

2

2

3

Обогревательные домики

шт.

20

2

40

60

Передвижная столовая

шт.

1

2

2

3

Автомобиль оперативный

шт.

1

1,5

1,5

3

Автомобиль мастера

шт.

1

1,5

1,5

3

Автобус для перевозки рабочих

шт.

2

1,5

3

5

Домик мастера

шт.

1

2

2

3

Радиостанция

шт.

2

2

4

6

Заключительные работы

Тайга-214

шт.

2

2

4

6

ПСГ-3

шт.

1

1,5

1,5

3

ЛТ-168

шт.

1

1,5

1,5

3

Лесовостановление

Прицепной плуг ПЛП-135

шт.

1

1,5

1,5

3

Посадка саженцев МЛУ-1

шт.

1

1,5

1,5

3

Борьба с пожарами

Ёмкость для воды 1500 л

шт.

2

0,5

1

3

Насос НШН-600

шт.

2

2

4

6

Напорные рукава

шт.

600

2

1200

1800

Продолжение таблицы А.1

Мотопомпы 600-800 л/мин

шт.

2

2

4

6

Бульдозер более 100 л.с.

шт.

1

2

2

3

Трактор с плугом ПКЛ-70

шт.

2

1,5

3

5

Автомобили вездеходы

шт.

1

1,5

1,5

3

Зажигательные аппараты

шт.

3

1,5

4,5

8

Смачиватели

кг

100

1,5

150

250

Лесные ранцевые огнетушители

шт.

20

1,5

30

50

Ручные инструменты

шт.



1,5

0

0

Лопаты

шт.

100

2

200

300

Топоры

шт.

10

2

20

30

Мотыги

шт.

20

2

40

60

Грабли

шт.

20

2

40

60

Пилы

шт.

5

2

10

15

Ведра

шт.

10

2

20

30

Бидоны для питьевой воды

шт.

10

1

10

20

Бензопилы

шт.

4

2

8

12

Электромегафоны ЭМ12

шт.

2

1

2

4

Радиостанции

шт.

4

2

8

12

спецодежда

комплект

40

2

80

120





Приложение Б

Таблица Б.1 - Расход горюче-смазочных материалов, рабочих жидкостей 

Наименование оборудования

Кол-во машин

Число смен в год

Число машиносмено-смен

Расход горюче-смазочных материалов и рабочих жидкостей, кг









на машино-смену

в год









горючее

масла

горючее

масла









диз.топливо

бензин

дизильное

гидромасло

моторное

трансмиссионное

консистентное

консталин

бензин

диз. топливо

моторное

дизельное

трансмиссионное

консистентные

консталин

гидромасло

основные работы

ЛП-49

2

2

250

55

0,51

5,4

1,73

0,31

0,92

0,41

0,1

127,5

13750

77,5

1350

230

102,5

25

432,5

ЛП-33А

1

2



68

0,92

4,1

3,06

0,71

1,53

0,82

0,05

230

17000

177,5

1025

382,5

205

12,5

765

ЛТ-188

1

2



112

0,51

4,9

1,84

0,41

0,92

0,41

0,1

127,5

28000

102,5

1225

230

102,5

25

460

Тимберджек-1270

1

2



75

-

2

0,8

-

0,5

0,1

-

-

18750

-

500

125

25

-

200

Тимберджек-1010

1

2



110

-

5,3

2,9

-

1,5

0,82

0,1

-

27500

-

1325

375

205

25

725

ЛТ-72А

1

2



336

1,53

15,3

19,8

2,13

2,46

2,46

0,3

84000

382,5

3825

4950

532,5

615

615

75

подготовительные работы

Бульдозер база, Т-170

1

1

250

120

1

7

6,8

0,5

4,8

0,8

0,1

30000

250

1750

1700

125

1200

200

25

Бензопила

2

1



 

6,3

 

 

1,64

 

 

0,1

0

1575

0

0

410

0

0

25

вспомогательные работы

Автобус для перевозки рабочих

2

1

 

 

120

 

 

3,2

0,8

0,2

 

0

30000

0

0

800

200

50

0

заключительные работы

"Тайга-214"

2

1

250

 

12,6

 

 

1,64

 

 

0,1

0

3150

0

0

410

0

0

25

ПСГ-3

1

1



90

1

5,5

1,8

0,9

1,81

1

0,05

22500

250

1375

450

225

452,5

250

12,5

ЛТ-168

1

1



122

0,7

6,2

7,8

0,9

0,9

0,9

0,12

30500

175

1550

1950

225

225

225

30

лесовостановление

Посадка саженцев МЛУ-1

1

1

250

118

0,6

5,3

7

0,9

0,95

0,95

0,12

29500

150

1325

1750

225

237,5

237,5

30

борьба с пожарами

Бульдозер более 100 л.с.

1

1

250

120

1

7

6,8

0,5

4,8

0,8

0,1

30000

250

1750

1700

125

1200

200

25

Трактор с плугом ПКЛ-70

2

1



260

2,4

16,4

16,2

1,1

10

2,2

0,24

65000

600

4100

4050

275

2500

550

60

Бензопилы

4

1



 

25,2

 

 

3,28

 

 

0,2

0

6300

0

0

820

0

0

50

Приложение В 

Таблица В.1 - Затраты на горюче-смазочные материалы

Механизм

Вид ГСМ

Норма расхода л/см

Цена на ГСМ, руб

Затраты, руб









на смену

на 1 м3

ЛП-49

Дизельное топливо

55

18

990

0,0062



Бензин

0,51

18,4

9,384

0,00006



Дизельное масло

5,4

22

118,8

0,00074



Гидромасло

1,73

28,2

48,786

0,0003



Моторное масло

0,31

30,8

9,548

0,00006



Трансмиссионное масло

0,92

35,1

32,292

0,0002

ЛТ-188

Дизельное топливо

112

18

2016

0,0126



Бензин

0,51

18,4

9,384

0,00006



Дизельное масло

5,1

22

112,2

0,0007



Гидромасло

6,6

28,2

186,12

0,00116



Моторное масло

0,71

30,8

21,868

0,00014



Трансмиссионное масло

0,82

35,1

28,782

0,00018

ЛТ-72А

Дизельное топливо

336

18

6048

0,0378



Бензин

1,53

18,4

28,152

0,000176



Дизельное масло

15,3

22

336,6

0,0021



Гидромасло

19,8

28,2

558,36

0,0035



Моторное масло

2,13

30,8

65,604

0,00041



Трансмиссионное масло

2,46

35,1

86,346

0,00054

ЛП-33А

Дизельное топливо

68

18

1224

0,00765



Бензин

0,92

18,4

16,928

0,00011



Дизельное масло

4,1

22

90,2

0,00056



Гидромасло

3,06

28,2

86,292

0,00054



Моторное масло

0,71

30,8

21,868

0,00014

Продолжение таблицы В.1

Тимберджек-1270

Дизельное топливо

75

18

1350

0,0084



Дизельное масло

2

22

44

0,00028



Гидромасло

0,8

28,2

22,56

0,00014



Трансмиссионное масло

0,5

35,1

17,55

0,00011

Тимберджек-1010

Дизельное топливо

110

18

1980

0,0124



Дизельное масло

5,3

22

116,6

0,00073



Гидромасло

2,9

28,2

81,78

0,00051



Трансмиссионное масло

1,5

35,1

52,65

0,00033

Итого

841,62

781,5

15811

0,0988





Приложение Г

Таблица Г.1 - Основные технико-экономические показатели работы мастерских участков

Показатели

Участки



хлыстовая заготовка

сортиментная заготовка

Годовой объём производства, м3

112000

48000

Сменный объём работ, м3

448

192

Число рабочих на основных работах, чел

9

3

Число рабочих на других видах работы, чел

12

12

Выработка на 1 рабочего





в год, м3

9408

2880

в смену, м3

37,63

11,52

Система машин на основных работах

ЛП-49, ЛП-33А, ЛТ-188.

Харвестер Тиммберджек-1270, Форвардер Тимберджек-1010, ЛТ-72А.

Суммарная масса систем машин, т

69,74

45,65

Удельная масса системы машин, кг/м3

0,41

0,27

Суммарная мощность систем машин, кВт

268,5

318,6

Энергонасыщенность системы, кВт/т

3,85

6,98

Металлоемкость системы, кг/кВт

259,74

143,28

Удельная мощность системы, кВт/м3

0,00158

0,0019

З/П, руб/м3

3,84

8,93

Затраты на ГСМ, руб/м3

0,03

0,07

Амортизационные отчисления, руб/м3

11,25

11,09

Затраты на запчасти, руб/м3

4,22

4,7

Общая себестоимость, руб/м3

19,34

24,79