Технология лесозаготовительного и лесопромышленного производства (стр. 3 из 5)

∆ - ширина ленты набора пачки, м.

По единым нормам выработки объем трелюемой пачки равен 5,5 м³.

L_n = 10⁴·5,5/250·15 = 14,67 м

При трелевке пачек комлями вперед вес трелюемой пачки определяется из условий допустимой вертикальной нагрузки на коник, т.е.:

G_п = q_к/к', (4)

где q_к – допустимая вертикальная нагрузка на коник трактора (58,86кН);

к' – коэффициент распределения веса пачки между коником и волоком (0,63кН).

G_п = 58,86/0,63 = 93,4 кН = 93400 Н·9,81·0,82 = 7807 кг = 7,8 т

Теперь найдем наиболее точный объем трелюемой пачки и сравним его с нормативным:

Q_n = (G_п(1-βkp-βk))/γν, (5)

где βkp – доля веса пачки, приходящаяся на крону деревьев (0,14);

βk – доля веса пачки, приходящаяся на кору стволов (0,08);

γν – объемный вес древесины (800), кН/м³.

Q_n = (7807(1-0,14-0,08))/800 = 7,6 м³

Расчетное значение объема трелюемой пачки получилось больше, чем нормативное, т.к. влияет породный состав, природно-производственные условия, разные доли веса пачки приходящиеся на крону и на ствол.

1.6. Определение производительности лесосечных машин

Производительность технических средств, предназначенных для заготовки древесины, является одним из основных технологических показателей процесса лесосечных работ.

Расчетная производительность валочно-пакетирующих машин может быть определена:

П_р = 3600/ Т_ц, (6)

где Т_ц – время цикла валки-пакетирования, с/м³;

Т_ц = t_c+t_м+t_о+t_п (7)

где t_c – затраты времени на срезание деревьев, с/м³;

t_м – затраты времени на работу манипулятора с деревьями и без них, с/м³;

t_о – затраты времени на приведение технологического оборудования в рабочее и транспортное положения, с/м³;

t_п – затраты времени на перемещение машины с одной стоянки на другую, с/м³;

t_с = πd²_c/ 4·П_чп·_φ3·_Vx, (8)

где d²_c– диаметр дерева в месте срезания, м;

П_чп – производительность чистого пиления пилы, м²/с;

φ₃ – коэффициент использования производительности чистого пиления;

V_x – средний объем хлыста, м³;

t_с = 3,14·(0,36)²/ 4·0,025·0,6·0,46 = 15 с/м³

t_о = t_1.0/М_п, (9)

где t_1.0 – время приведения оборудования в рабочее и транспортное положение (7…10 с);

t_о = 8/7,6 = 1,05 с/м³

Время перемещения машин:

t_п = l_м/ V_x·ʋ_м, (10)

где l_м – путь перемещения машины от одной рабочей позиции к другой, м;

ʋ_м – скорость машины, м/с;

t_п = 14,67/ 0,46·0,6 = 53 с/м³

Т_ц = 15+1,05+36+53 = 105,05 с/м³

П_р = 3600/105,05 = 34 м³/ч

П_см = (Т_см-t_р)·П_р, (11)

где П_см – сменная производительность машины, м³/смен;

Т_см – продолжительность рабочей смены, ч;

t_р – регламентированные простои, ч/смена (1,38);

П_см = (8-1,38)·34 = 225 м³/смена

Расчетная производительность трелевочных тракторов определяется:

П_р = 3600М_пφ²/Т_ц, (12)

где М_п – расчетный объем трелюемой пачки, м³;

φ² – коэффициент использования расчетного объема пачки;

Т_ц – время цикла трелевки пачки леса, с;

Т_ц = t₁+t₂+t₃+t₄, (13)

где t₁ – время холостого хода трактора, с (2,6);

t₂ – время формирования пачки, с (478);

t₃ – время движения трактора с грузом, с (202,4);

t₄ – время отцепки пачки, с (294,7);

Т_ц = 2,6+478+202,4+294,7 = 977,7 с

П_р = 3600·7,6·0,9/977,7 = 25 м³/ч

П_см = (Т_см-t_р)·П_р (14)

П_см = (8-1)·25 = 175 м³/смена

Расчетная часовая производительность машин для очистки деревьев от сучьев:

П_р = 3600/Т_ц· V_x , (15)

Т_ц = t₁+t₂ , (16)

где t₁ – время подачи рабочего органа и захвата дерева, с (15);

t₂ – время протаскивания дерева, с;

t₂ = (2l_x/ʋ_ср)·К_д, (17)

где l_x – средняя длина хлыста, м;

ʋ_ср – средняя скорость протаскивания с учетом холостого хода, м/с;

К_д – коэффициент увеличения времени протаскивания из-за перехватов дерева (1,3..1,5);

t₂ = (2·24/1,7)·1,4 = 40 с

Т_ц = 15+40 = 55 с

П_р = 3600/55· 0,46 = 30 м³/ч

П_см = (8-1)·30 = 210 м³/смена

Расчетная часовая производительность лесопогрузочных средств определяется:

П_р = 3600·М_пс·φ₁/Т_ц, (18)

где М_пс – грузоподъемность подвижного состава, м³;

φ₁ – коэффициент использования грузоподъемности подвижного состава (0,7..0,8);

Т_ц = t₁+t₂ · М_пс · φ₁/ М₁ · φ₂+t₃, (19)

где t₁ – время подготовки подвижного состава к погрузке, с (120..240);

t₂ – время погрузки одной пачки, с;

М₁ – грузоподъемность лесопогрузочного средства, м³;

φ₂ – коэффициент использования грузоподъемности (0,6..0,8);

t₃ – время отправки и крепления пакета после погрузки, с (180..300);

Т_ц = 150+140 · 28 · 0,7/ 4 · 0,6+210 = 1503 с

П_р = 3600·28·0,7/1503 = 47 м³/ч

П_см = (Т_см – t_р)·П_р, (20)

П_см = (8 – 1,67)·47 = 298 м³/ смена

Производительность машин является наиболее важным показателем работы, она определяется количеством работы, выполняемой машиной в единицу времени. В лесозаготовительной промышленности принят показатель производительности в кубометрах в час и в смену (м³/ч и м³/смена).

В практике эксплуатации машин возможны отклонения от заданных режимов их работы и потери времени из-за недостаточного мастерства оператора, неумения выбрать рациональные решения в непрерывно меняющихся лесорастительных условиях.

Расчетные значения производительности превышают нормативные показатели, что указывает на неточность расчетов из-за неполного учета конкретной эксплуатационной ситуации на лесосеках.

1.7. Выбор организационной формы бригады и числа смен работы

Рабочие, выполняющие лесосечные работы, в зависимости от принятого технологического процесса и системы машин объединяются в комплексные или функциональные бригады.

Структура комплексной бригады выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить максимальное использование производственной мощности трелевочных машин и машин для отчистки деревьев от сучьев.

При работе функциональными бригадами максимальное использование указанных машин достигается организацией мастерского участка.

При работе функциональными бригадами организуются валочно-пакетирующие бригады, бригады, выполняющиеся транспортную работу, бригада на погрузочных работах и бригады выполняющие очистку деревьев от сучьев и погрузку хлыстов.

Результаты расчетов потребного числа рабочих, машин и механизмов для комплексных и функциональных бригад сводятся в табл. 3.

Таблица 3

Потребное количество машин, инструментов, прочего оборудования и рабочих для комплексной бригады на основных работах на лесосеке

Наименование работ	Число смен работ в сутки	Название машины, инструмента и прочего оборудования	Сменное задание для бригадира	Суточное задание для бригадира	Норма выработки на машино-смену на чел./день, м3	Принимаемое число работающих в бригаде машин и прочего оборудования	Число работающих в бригаде
							Необходимое по норме	Принимаемое
Валка	2	ЛП-19	225	741	250	2	3,29	3
Трелевка	2	ЛТ-154	175	741	220	2	4,23	4
Обрезка сучьев	2	ЛП-33А	210	741	180	2	3,52	4
Погрузка	2	ЛТ-188	298	741	350	1	2,48	2

При организации комплексных бригад суточное задание для рабочих, выполняющих различные операции, будет одинаковым. Поэтому число рабочих, машин и механизмов необходимо подбирать с учетом максимального использования трелевочных тракторов при вывозке леса деревьями, машин для отчистки деревьев от сучьев и трелевочных тракторов – при вывозке хлыстами. В процессе комплектования бригад производительность машин и механизмов на отдельных операциях можно корректировать, снижая ее до уровня, необходимого для комплектования бригады. При организации функциональных бригад суточное задание должно выбираться с таким расчетом, чтобы из сформированных бригад можно было составить мастерский участок.

После установления структуры бригад и их годовой выработки определяется число бригад, необходимых для выполнения годового задания при разработке лесосек с сохранением и без сохранения подроста.

2. определение трудозатрат на подготовительные, вспомогательные работы и очистку лесосек

2.1. Подготовительные работы

Подготовительные работы выполняются с целью создания благоприятных условий для эффективного использования машин и механизмов на лесосеке и обеспечения безопасных условий труда рабочих.

Для начала рассчитаем трудоемкость подготовительных работ по следующей формуле:

Т_подг = Q_г/Q·(Т₁+Т₂/S₁+(k·Т₃/100·В₁)), (21)