Технология и машины лесоскладских работ

 

 

Выбор типа раскряжевочных установок  в значительной степени связан с  методом раскроя хлыстов, который  может использоваться на данном лесном складе. Допустимый метод раскроя, в  свою очередь, зависит от породного  состава раскряжевываемых хлыстов  и объема переработки леса на лесном складе. Таким образом, при выборе раскряжевочных установок и определении  их производительности мы учитывали: средний  объем хлыста (от него зависит наибольший диаметр пропила) и принятый метод  распиловки (продольный или поперечные).

 

2.1 Выбор системы машин основного технологического потока

      Систему машин  необходимо  выбирать:

• С экономической точки зрения;
• С технологической точки (однооперационные, многооперационные);
• С социальной точки зрения (какое количество человек);

Также необходимо:

• Взять за основу определенную систему машин (1НС, 2НС, 4НС); для данного курсового проекта более всего подходит система машин 2НС, так как годовой грузооборот составляет 252 тыс.м³

^{Таблица 2.1}

Система машин	объем работ, тыс м3	производительность	кол- во оборудования	кол-во рабочих
КМ-3001	327,6	595	1	1
ПСЛ-2А	252	245	2	2
ЛО-113	252	294	2	2
ЛТ-182	252	490	1	1
ККЛ-12,5	378	595	2	2

 

Далее находим  производительность каждой машины. И  вновь находим количество работающих машин, и потребное количество людей.

Для выбранных  систем машин производительность и  потребляемую мощность  мы брали  из пособия [1], количество работающих машин  находили по формуле:                               

,          (2.1)

где Q_работ – объем работ, м³; П_см – сменная производительность, м³/см;    D – число дней работы в году; n – число рабочих смен в сутки.

 

 

2.2 Расчет сменной производительности мостового крана

КМ-3001 (с грейфером)

 

Сменная расчетная производительность П_см (м³/смену) крана определяется по формуле:

П_ч= ,            (2.2)

где Т_ч – продолжительность смены, с;

j₁ – коэффициент использования рабочего времени (j₁=0,8);

Q_п – объем пачки на подвижном составе, м³ (находим путем деления объема пачки на подвижном составе, в тоннах  на коэффициент перевода в м³ 0,8, тогда Q_п =  18 м³);

 К_совм – коэффициент совмещения, К_совм»1,2;

 Т_ц – время цикла работы крана, с.

Время цикла  работы крана определяется по формуле

Т_ц=

,    (2.3)

где t₁, t₂ – соответственно время на зацепку и отцепку пачки и ее   

укладку, мин,

t₁+t₂= 2 мин при работе с грейфером;

t₃+t₄ – время на выполнение рабочих и холостых ходов при перемещении крана, грузовой тележки, груза, с,

          

,             (2.4)

где Н₁, Н₂ – соответственно средняя высота подъема и опускания груза, м, в расчетах принимается Н₁=Н₂=(0,6 0,7)*Н _{штабеля};

Н₁=0,6*9=5,4 м

Н_шт=9 м

V_{под. гр}, V_{оп. гр} – соответственно средние скорости подъема опускания груза, т. е. вертикальное перемещение груза (берется из технической характеристики V_{под. гр} = V_{оп. гр} = 0,13 м/с) [2, с. 27];

L_кр,- среднее расстояние перемещения крана, м (схема, 50 м)

V_кр. -средняя скорость перемещения крана (техническая характеристика крана)=1,3 м/с,

L_т - среднее расстояние перемещения грузовой тележки (технологическая схема),=16 м

V_т- средняя скорость перемещения грузовой тележки (техническая характеристика крана) =0.65 м/с

 Тогда  время цикла будет равно:

Т_ц=150+217=367 с

Сменная производительность:

П_ч=

 

П_см= (7-1,67)*П_ч=5,33*145,7=776,6 м3/см

 

_{ф (2.5)}

Потребное количество кранов находим:

где:  Q_год - годовой объем, производства, м³

        n - число смен работы в сутки;

        D- число дней  работы в год;

 

 На разгрузку подвижного  состава требуется 1 кран КМ-3001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Расчет сменной производительности сучкорезной установки ПСЛ-2А 

 

Сменная производительность П_x (м³/смену) установки с поштучной обработкой с продольным перемещением  хлыста типа ПСЛ-2А определяется по формуле

П_ч=

,       ф (2.6)

где Т_ч – продолжительность смены, с;

       j₁ – коэффициент использования рабочего времени=0,9;

       j₂ – коэффициент загрузки установки=0,8;

       V_хл – объем хлыста, =0,35 м³;

       ∑t – время на подачу в режущее устройство очередного дерева и зажатие его комля на тележке протаскивающего транспортера, с; ∑t=13 с;

       L_хл – длина среднего хлыста, =18 м;

       L_б.з – длина безсучковой зоны хлыста, м (для хвойных пород

                 L_б.з=6 9 м, для лиственных пород L_б.з=8 12 м)=10 м

       u_р – рабочая скорость протаскивающего конвейера,=1,3 м/с;

       L_т – длина протаскивающего транспортера, м (l_т=30 м);

       u_хл – скорость подачи хлыста,=3 м/с.

 

П_ч= 45,8 м³/см

 

П_см= (7-1,67)*П_ч=5,33*45,8=244,1 м3/см

 

шт.                 ф (2.7)

 

Для обрезки  сучьев необходимо 2 сучкорезные установки ПСЛ-2А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Расчет сменной производительности раскряжевочной установки ЛО-113

Для раскряжевки применяем установку  ЛО-113 с продольным перемещением хлыста периодического действия.

Производительность определяется по формуле:

,   (2.8)

где ₁ – коэффициент использования рабочего времени (j₁ = 0,9);

V_хл – объем раскряжевываемого хлыста, м³;

Т – время, затрачиваемое на раскряжевку  одного хлыста (продолжительность цикла), с.

Время Т складывается из следующих  величин:

         Т== Т_пил + Т_приж +Т_прод + Т_сбр + Т_хл + Т_ком,                            (2.9)

 

где  Т_пил – время, затрачиваемое на пропил, с:

Т_приж – время на срабатывание прижимных устройств, 0 с

Т_прод – время на продольное перемещение хлыста в процессе раскряжевки, с;

Т_сбр – время на сбрасывание отпиливаемого отрезка, с;

Т_ком – время подачи команды оператора, с (t _ком = 0 с);       

     Т_хл – время на подачу к пиле следующего хлыста, (t _хл  = 2 с);

 

Т_пил=∑t_пилi=t_{пил ср}*n

 

Где, t_пилi – время, затрачиваемое на один пропил,с

t_{пил ср} – время, Затрачиваемое на средний пропил,с

n – число пропилов

t_пил =

,                 (2.10)

_{где L1¹ –ход пилы, с;}

_{dср - средний диаметр хлыста, м;}

_{U0 – скорость подачи пилы до момента соприкосновения с хлыстом, 1,1 м/с.}

 

d_ср =

,                                (2.11)

 

d_ср =

,

                        _{L1¹ = dср+a,                                             (2.12)}

_{где а – запас между  поверхностью хлыста и пилой, находится  в исходном положении.}

_{L1¹= 0,16+0,1=0,26 м.}

_{Мощность  потребная для  пиления определяется по формуле:}

N_р=

, где                  (2.13)

Κ – удельная работа резания, Дж/м³

β – ширина пропила, м.

υ – скорость подачи, м/с

η – КПД  передачи от двигателя к пиле 0,6

 

β= ε+2с, где                         (2.14)

 

ε – толщина  пропила, мм.

с – величина развода зубьев, мм.

β= 4,5+2*1,5=7,5 мм.

Н = 0,8d

Н = 0,8*0,16=0,13 м.

 

К = К₀*а_n*а_w*а_p*а_m*a_c               (2.15)

 

где, а_n*а_w*а_p*а_m*a_c - поправочные коэффициенты на породу, влажность, затупление пилы, температуры и сучковатости.

К₀ – основное значение удельной работы резания, Дж/м.

К₀=

, где        (2.16)

U_z – подача на зуб, м.

β – ширина пропила, м.

U_z=

, где         (2.17)

 

U – скорость подачи, м/с

υ – скорость резания, м/с

t – шаг зубьев пилы

U_z=

К₀=

К=36,6*1,2*0,9*1,25*1,5*1,42=105,4

Мощность  рассчитывается:

N_р=

Производительность  чистого пиления определяется:

П_пил=

        (2.18)

 

П_пил=

Находим время на средний пропил:

t_{пил ср}=

Число пропилов определяется по формуле:

n_проп =

, где      (2.19)

L – длина раскряжеванного хлыста,  L=18

l_ср – средняя длина отпиленного отрезка 4,6 м.

l_ост – средняя длина передняя откомлевки и остаток в верхнем

m – это постоянное число, m=0

n_проп =

 

Время на продольное перемещение хлыста при  постоянной скорости определяется:

Т_прод =

, где     (2.20)

υ _тр – нормативная скорость перемещения хлыста 1,9 м/с

υ _{зам –} замедленная скорость хлыста 0,95

l_ост –путь, проходимый хлыстом на замедленной скорости перед каждым пропилом

n_{1 –} число переходов на замедленную скорость при раскряжевки хлыстов (по числу пропилов)

Т_прод =

Время на сбрасывание отпиливаемых отрезков:

Т_сбр = t_сбр*n_проп., где      (2.21)

t_сбр – время на одно сбрасывание и возвращение сбрасывателя в исходное положение

Т_сбр = 4,6*4=18,4 с

Время на пропилы по формуле:

Т_пил = t_{пил ср.}*n_{проп  .}   (2.22)

Т_пил = 0,6_.*4=2,4 с

Т_хл =2 с

 Т_ком =0 с

Т_ц = 11+18,4+2,4+1,9+0=33,7 с

П_час =

П_см=(7-1,38)*33,6=188,8 м³/см

Потребное число установок:

N =

        (2.23)

 

N =

 

Требуется две установки ЛО 113.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5. Расчет сменной производительности продольного сортировочного лесотранспортера ЛТ-182

 

Сменная производительность П_ч (м³/ч) продольного сортировочного лесотранспортера определяется по формуле:

П_ч=

,   (2.24)

где φ₁ – коэффициент использования рабочего времени (φ₁=0,9);                       φ₂ – коэффициент загрузки тягового устройства (φ₂=0,85);