Проект организации технологического процесса на лесосечных работах ЗАО "Фанком"

     Тип рельефа устанавливается по колебанию  отметок земли на продольном профиле дороги. Качество дорожной конструкции устанавливают по результатам проведенных полевых обследований (по видимости дефектов дороги).

     Для сохранения транспортно-эксплуатационных качеств дорога должна быть закрыта  для эксплуатации в период весенней распутицы, так как предприятие ЗАО «Фанком» заготавливает 540 тыс. м . Учитывая требования и рекомендации нормативных документов на основе условий, обозначенных на продольном профиле, находим правильность поперечного профиля с бермами.

     Поперечный  профиль должен соответствовать  рельефу местности, виду грунта, типу местности по увлажнению и другим условиям.

     Так как большая часть лесозаготовок  на предприятии ЗАО «Фанком» происходит в зимний период, то в проекте  предусматривается расчет зимней дорожной одежды.

     Дорожная  одежда зимних путей (магистралей и  веток) состоит из двух слоев, каждый из которых имеет свое значение. Верхний слой - лед, образующийся в результате поливки проезжей части водой. Он наращивается с целью предотвратить появление остаточных деформаций в основании дороги в период длительных оттепелей зимой и для продления срока работы пути в весенний период. Нижний слой (основание покрытия) - мерзлый грунт, определяющий основные транспортно-эксплуатационные показатели работы дорожной одежды.

     Учитывая  физическую сущность явлений, происходящих в зимней дорожной одежде, и действительную работу материалов сезонного промерзания, можно использовать следующие схемы конструкций верхнего строения. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Рисунок 5.1. Схема конструкций  зимних дорожных одежд: 1 - лед; 2 - мерзлый грунт; 3 - грунт; 4 - I-2-сантиметровый  слой болота; 5 — мерзлый рабочий слой болота; 6 - болото. 

     В случае использования ледяного и  снежно ледяного покрытий, толщину этих покрытий для зимних автомобильных дорог можно определить по формуле: 

     где — расчетная толщина покрытия ледяной дороги, см;

            с - средняя положительная температура воздуха в период оттепели зимой, °С;

           t - продолжительность оттепели, ч;

          0,73 - коэффициент, учитывающий теплопроводность. 

     При пересечении постоянных водотоков  устраиваются ледяные переправы с устройством береговых сопряжений (деревянных конструкций), обеспечивающих плановое движение автопоездов и нормальную работу переправ.

     Вывозка леса по автомобильным и лесовозным дорогам производится сортиментовозами состоящими из автомобиля-тягача и прицепа-роспуска.

     Для обеспечения правильной эксплуатации лесовозного автопоезда полезный груз необходимо распределять между автомобилем и роспуском в соответствии с установленными для них грузоподъемностями. Это достигается изменением расстояния между ними путем установки длины дышла и канатов крестообразной сцепки на соответствующий размер.

     Лесовозные  автомобили имеют ограждение кабины от повреждения ее грузом.

     Лесовозные  прицепы состоят из отдельной  одноосной или двухосной тележки, состоящей из рамы, поворотного коника, дышла, рессорной подвески и колес. У двухосных роспусков вертикальная нагрузка на ось передается через балансирную подвеску. 
 

     Технические характеристики лесовозного  автомобиля Урал 4320

     Колесная  формула .6x6

     Масса перевозимого груза, кг 5 ООО

     Полная  масса прицепа, кг 11 500

     Полная  масса, кг 13 745

     Нагрузка  на дорогу, кН(кгс):

     Через шины передних колес 4 270

     Через шины колес тележки 9 475

     Габаритные  размеры, мм 8628x2500x3005

     Дорожный  просвет, мм 360

     Двигатель КАМАЗ-740.10

     Количество  и расположение цилиндров 8 V-образное

     Рабочий объем, л 10,85

     Мощность  при 2600 мин-1,кВт(л.с.) (210)

     Крутящий  момент при 1800 мин-1, Н-м(кгс-м) 65

     Максимальная  скорость, км/ч 85

     Тормозной путь со скоростью 40 км/ч, м 15

     Расход  топлива при скорости 40 км/ч, л/100 км 29 

     5.2. Тягово-эксплуатационные  расчеты

     5.2.1. Определение полезной  нагрузки автопоезда 

     Масса автопоезда определяется из условия  равномерного движения на руководящем  подъеме.

     Определяем  касательную силу тяги на II передаче: 

     Где - крутящий момент на валу двигателя, Нм;

            - общее передаточное число силовой трансмиссии;

            - коэффициент полезного действия всей силовой передачи;

            - коэффициент использования всей мощности двигателя (у=0,85.. .0,9);

           - коэффициент учета отбора мощности двигателя на привод (0=0,9... 0,95);

           - радиус ведущего колеса, м. 

     Вычисленная по уравнению сила тяги автомобиля проверяется из условия обеспечения сцепления ведущих колес с дорожным покрытием: 

     где - коэффициент сцепления, зависящий от типа и состояния покрытия;

            - сцепная масса тягача (на ведущих колесах), т. 

     Для дальнейших расчетов используем наименьшее (их двух) значение силы тяги, т.е. .

     Расчетная масса автопоезда определяется по формуле 

     где - основное удельное сопротивление движению автопоезда, Н/т, в расчетах можно принимать

        V- расчетная скорость, м/с. 

     Полезная  масса автопоезда для принятого  типа прицепного состава

     равна: 
 

     где и - собственная масса автомобиля и прицепа роспуска, т;

             - объемная масса древесины, т/м³. 

     Вычисленная полезная масса автопоезда не должна превышать номинальной грузоподъемности автомобильного прицепного состава, т.е. должно соблюдаться условие 

     где и - соответственно паспортная (номинальная) грузоподъемность автомобиля и прицепа-роспуска, т. 

     Условие не выполнено, поэтому для дальнейших расчетов принимаем полезную нагрузку на автопоезд 25 м³. 

     5.2.2. Определение скорости  движения автопоезда  методом равновесных скоростей. 

     Для уменьшения объема вычисленной работы фактический продольный профиль дороги рекомендуется представить в виде так называемого эквивалентного, состоящего из трех элементов. Величину эквивалентных уклонов (подъема, спуска) определяют относительно грузового направления по формуле 

     где - величина уклона (подъема, спуска) n-го элемента продольного профиля, ;

          - длина n-го элемента продольного профиля (на подъеме, спуске). 
 
 

     Определим потребную силу тяги для каждого  из трех элементов (подъем, спуск, площадка) эквивалентного профиля пользуясь уравнением: 

     Порожнее  направление: 
 
 
 

     Грузовое  направление: 
 
 
 

     Пользуясь тяговой характеристикой автомобиля, определяем возможные скорости движения на каждом из элементов эквивалентного профиля (на подъеме, площадке, спуске) , , ,

     Порожнее  направление:                     Грузовое направление:

     = 28 км/ч;                                        = 20 км/ч;

       = 32 км/ч;                                       = 30 км/ч;

      = 45 км/ч.                                        = 45 км/ч.

     Определяют  время хода на каждом элементе эквивалентно профиля:

      ,            ,           

     Порожнее  направление: 

       , ,

     Грузовое  направление: 

       , ,

     Среднюю скорость в грузовом (порожнем) направлении  определяют из: 

     Где L – длина дороги, т.е. суммарная длина всех элементов продольного профиля дороги, км. 
 

     Определяем  среднетехническую скорость автопоезда: 
 
 

     5.2.3. Определение сменной  эксплуатационной  производительности автопоезда 

     Пользуясь вычисленными значениями и нормативными затратами времени простоев автопоезда на погрузочно-разгрузочных и других операциях, определяют его сменную производительность: 
 

     где - время на подготовительно-заключительные работы, мин;

           - коэффициент, учитывающий затраты времени на личные нужды и отдых в течение смены;

          - расстояние вывозки леса соответственно по магистрали, км;               - среднетехническая скорость движения автопоезда по магистрали, км/ч.

     Согласно  ОНТП в расчетах следует принять  , вычисленную методом равновесных скоростей.

     Время на погрузочные работы при использовании  челюстных погрузчиков 

     На  нижнем складе при разгрузке автопоезда козловыми и кабельными кранами  время простоев составляет 
 
 
 

     5.2.4. Определение численности  парка автомобилей  и прицепного

     Состава 

     Рабочий парк автомобилей на годовой объем  вывозки леса определяют по формуле 

     где - количество рабочих дней в году.

         - число смен на вывозке в сутки.

     На  ЗАО «Фанком» вывозка осуществляется в сортиментах.  

     Инвентарный парк автомобилей 

     Где - коэффициент технической готовности автомобилей (=0,75 -  при работе в три смены). 

     Численность прицепного состава принимается по количеству инвентарных автомобилей, требующихся в сезон наиболее интенсивной вывозки (особенно зимний). 

     5.2.5. Расход горючего  и смазочных материалов 

     Потребность ГСМ рекомендуется определять по нормативам, исходя из расхода на 100 тыс. м км грузовой работы, установленным  для каждого типа автопоезда.

     Годовая потребность в топливе для  лесовозных автопоездов можно определить по формуле 

     где - общий пробег автопоезда в порожнем направлении, км;

           - норма расхода топлива на каждые 100 тыс. км транспортной работы, л/100 тыс. км;

          R - грузовая работа, м км;

           = 0,85 - плотность топлива, кг/л;

           = 0,01 - коэффициент, учитывающий гаражные расходы горючего;

      = (1,05-1,08) - коэффициент, учитывающий увеличение расхода горючего в зимнее время. 

     где - годовой объем вывозки;

           - полезная нагрузка на автопоезд, м ;

           - среднее расстояние вывозки, км;

       - величина «нулевого пробега» на погрузочном пункте за 1 рейс, км. 
 

     Принимают следующий расход смазочных материалов: дизельного масла - 5% от расхода дизельного топлива; нигрола - 1%; солидола - 1,5%; керосина - 1,5 % от суммарного расхода горючего. 
 

     5.3. Сменность работы  лесовозного транспорта