Технология лесосечных работ

 

Техническая характеристика трелевочных тракторов.

 

	ЛТ-154
Мощность двигателя, кВт	81
Тяговое усилие лебедки, даН	13000
Канатоемкость барабана, м	-
Допускаемая нагрузка на трактор, даН	6000
Скорость движения трактора, км/ч	2,3 – 10,0
Вылет манипулятора (захвата), м	1,72
Подъемная сила манипулятора, даН
Масса трактора, кг	14750

 

                          Техническая характеристика ЛП  – 33 А

 

Базовый трактор	ТТ-4
Мощность двигателя, кВт	84,6
Диаметр обрабатываемых деревьев в зоне захвата,  м	0,06...0,48
Максимальный диаметр  срезаемых сучьев,  м	0,20
Скорость протаскивания, м/с	1,7
Максимальное усилие протаскивания, кН	50

 

Техническая характеристика челюстного лесопогрузчика ЛТ – 65

 

Базовая машина	ТТ – 4
Грузоподъемность, т	3,5
Наибольшая высота подъема  груза, м	4
Скорость подъема груза, м/с	0,4
Масса, т	16,3

 

3.2. Обоснование способа  разработки лесосек и пасек

 

Под технологической схемой разработки лесосеки или делянки  понимается её план, на котором показано размещение лесовозных путей, лесопогрузочных  пунктов и пасек, и последовательность их разработки, пасечных и магистральных, трелевочных волоков.

При составлении схемы  лесосек, прежде всего, начинается схема  транспортного освоения, т.е. выбирается число и расположение лесовозных усов на лесосеке. В зависимости  от размеров лесосеки возможны различные  схемы расположения усов. Также должно устанавливаться размер пасек, число  и расположение волоков и лент на лесосеке. При выборе размеров пасек  следует стремиться к тому, что  переходы рабочих и машин были наименьшими и трелевочные машины могли собирать пачки, не покидая  волока, и обеспечивал сохранение подроста.

Для I,II группы:

При наличии жизнеспособного  подроста (2000 шт./га) и при трелевке трактором (ТТ-4) с канатно-чекерным оборудованием применяют следующий способ разработки лесосеки. Во-первых, применяем среднепасечную технологию с расстоянием между трелевочными волоками 35...40 м.

Освоение лесосеки начинается с разработки погрузочных площадок, магистральных и пасечных волоков. Валку деревьев на валке начинают с ближнего конца в направлении  вершинами в сторону трелевки (погрузочного пункта). При отсутствии подроста допускается в отдельных  случаях трелевка деревьев комлями  вперед, а валка деревьев – вершинами  в обратную сторону.

Последовательность и  технология разработки пасеки зависит  от её ширины и продуктивности лесонасаждений. Среднепасечная технология имеет свои особенности в зависимости от продуктивности лесонасаждений, т.е. от запаса древесины на 1 га. На  лесосеках с запасом на 1 га 200...300 м³/ га (высокопродуктивные лесонасаждения) пасеку шириной 40-50 разрабатывают в два захода. После разработки волока валку деревьев производят на ленте шириной 5-7 м., примыкающей к нему. При этом валка ведется под углом 5...20 град. к направлению трелевки. После вытрелевки хлыстов валку деревьев производят на оставшейся части полупасеки лентами шириной 10-15 м. направленными под углом 30-45 град. к волоку. Ленты разрабатываются поочередно, причем деревья валят на изредженную часть пасеки вершиной на волок. Применение пасечных лент направленных под углом 30-45 град. к волоку, позволяет обеспечить более стройный направленный повал деревьев, формирование трелюемой пачки с одной стоянки, сохранность подроста и безопасные условия труда.

Для III группы:

Применяем схему разработки трехленточной пасеки.

При трехленточном способе пасеки разрабатывают тремя лентами, а ширина их составит 42...48 м. Вначале разрабатывается средняя лента, по середине которой прокладывается пасечный трелевочный волок. Спиленные деревья укладываются на трелевочный волок позади ВТМ и трелевка их ведется вершиной вперед. После того как будут свалены деревья со средней ленты, DGV приступает к разработке одной из боковых лент, при этом спиленные деревья укладываются вершиной на трелевочный волок средней ленты под углом 40...45 град. к направлению трелевки. Вторя боковая лента разрабатывается после окончания трелевки леса, спиленного с первой боковой ленты.

 

  3.3. Определение среднего расстояния трелевки

 

где  K_a и K_b - коэффициенты, зависящие от схемы расположения трелевочных волоков;

A и B - длина и ширина делянки;

K_уд - коэффициент удлинения среднего расстояния трелевки K_уд = 1,1 - 1,2.

          I группа лесов:

L = (200 · 0,25 + 250 · 0,25) ·1,1 = 123,75 м

II группа лесов:

L = (250 · 0,25 +250 · 0,25) · 1,1 = 137,5 м

II группа лесов:

L = (250 · 0,25 +250 · 0,25) · 1,1 = 137,5 м

 

       3.4. Определение суточного и сменного объема работ для каждой системы машин

 

где Q - годовой объем рубок в группе лесов;

N - количество рабочих дней.

где Q_сут – суточный объем работ;

n_см – количество смен.

 

         На лесосеке:                                              На вывозке:                            

 

          Qсут.1 = 28000/274 =102, 2 м³/сут       Qсут.1 = 28000/214 =130,8 м³/сут   

Qсм.1 = 102,2/1 =102, 2 м³/смену        Qсм.2 = 130,8/1 =130,8 м³/смену

 

Qсут.2 = 56000/274= 204,4 м³/сут         Qсут.2 = 56000/214= 261,68 м³/сут

Qсм.2 = 204,4/1 =204,4 м³/смену              Qсм.2 = 261,68/1 =261,68 м³/смену

 

          Q сут.3 = 107000/274 =390,5 м³/сут          Q сут.3 = 107000/214 =500,0 м³/сут

Q см.3 = 390,5/1 =390,5 м³/смену             Q см.3 = 500/1 =500,0 м³/смену

 

3.5. Суточное задание бригаде,  сформированной на базе каждой системы машин

 

где n_м - число ведущих механизмов в бригаде;

Н_в - норма выработки на машино-смену;

К_с - коэффициент сменности;

К_у - коэффициент перевыполнения норм выработки, К_у = 1,10÷1,15.

 

Q бр1= 1·97· 1·1,1=106,7 м³/смену

Q бр2= 1·83· 1·1,1=91,3 м³/смену

Q бр3= 1·283· 1·1,1=311,3 м³/смену

 

3.6. Проверочный расчет  производительности машин и механизмов, входящих в состав системы машин.

 

Сменная производительность трелевочного трактора ТТ – 4

 

Псм = (Т – Тn) ·Qо / lср/V 1 + lср/V 2 + t1 + t2

 

        Т  – время смены, сек. Т = 28800 сек.

        Тn – подготовительно-заключительное время и время простоев.

         lср – среднее расстояние трелевки, м   lтр. = 225 м

Определение среднего объема пачки

При N = 81 Квт,  ηп = 0,85, V = 0,65 м/с

Тк = 1000 *N* ηп/V = 1000*81*0,86/0,65 = 105000 H

N – Эффективная мощность на валу двигателя, кВт

ηп – КПД передаточного механизма

V – скорость движения трактора, м/с

Сила тяги по сцеплению  из условия допустимой нагрузки на щит трактора при mт = 13000, m = 6000 кг, ωс = 0,5

Рс= (1300 +6000)*9,81*0,7 = 111834 Н

Расчетную массу перемещаемого  груза можно определить по формулет.к. Pc> Tк при n=0,6

mг = Тк – mт ( ωт ± i)/ [ n( ωт ± i) +(1-n) ( ωг± i)]g = 105000 – 13000 *9,81(0,15+0)/ [ 0,6(0,15+0)+(1-0,6)(0,7+0)*9,81 = 30236 кг

Тк – касательная сила тяги, mт – масса трактора, ωт и ωг – соответственно коэффициенты сопротивления движению трактора и груза, I – уклон трелевочного волока, n – коэффициент, определяющий часть груза, лежащего на тракторе

Из условия допустимой нагрузки на щит трактора: mг = m:n = 6000:0,6 = 10000 кг

По величине тягового усилия лебёдки  Тп = 1,2 Тк = 1,2 * 105000 = 126000,

mг = Тп /( ωг± i)* g = 126000/ (0,7+0)*9,81 = 18349 кг

Т.о. расчетный объём пачки  определяется по формуле Vр = mг/ γ = 10000/800 = 12,5кг

а – средний объем пачки  при Со = 0,8 – коэффициент, учитывающий  уменьшение расчетного объема пачки , в связи с возможным использованием тягового усилия трактора.

V = 12?5*0,8 = 10 м³

Определение сменной производительности трактора ТТ- 4

Время рабочего хода трактора при движении его на первой передачи Vp = 0,65 м/с

tp = lcp/ vp = 225/0,65 = 346 с.

Время обратного хода при  движении трактора на четвертой передачи Vx = 1,23 м/с

tx = 225|1,25 = 180 с

Время прицепки деревьев и  формирование пачки t1 = 60(a+b* V/Vx + 0,5V) = 60 (1,6+0,06*10/0,35+0,5*10)=499с

Время цикла tц =tp+tx+t1+t2 = 246+180+1486+499+2511 c

Расчетная производительность по формуле при 8-часовой смене  с2 = 0,9, с3 =0,9

По = Т/tц* Vср*с2*с3=28800/2511*10*0,9*0,9 = 93 м³

 

                        Валочно-пакетирующая машина ЛП-19:

 

 

,

где Т=25200 с – продолжительность смены;

t_ц – время формирования пакета объёмом Q_о, с;

С₂ =0,8-0,9 – коэффициент использования рабочего времени мены;

Q_о – объём пакета, формируемого машиной с одной стоянки, м³;

Q_о=10^-4×a×l_max×(l_max - l_min)×M;

где l_max =8 и l_min=2 –наибольший и наименьший вылет стрелы машины, м;

М=195 м³ - средний эксплуатационный запас леса на га;

а - коэффициент, учитывающий условия работы машины: а=2.

                                                     Q_о=10^-4×2×8×(8 - 2)×195=1,872 м³

                                                               ,

          где t₀=25-50 с – время захвата, спиливания и укладки одного дерева в пакет;

          t_п – время перехода машины от одной стоянки к другой и установка её в рабочее положение;

Q_х =0,6 м³ – объём одного хлыста;

                                                     ,

где V_m = 0,61 с – скорость перемещения машины на лесосеке;

d = 1,3 - 1,4 – коэффициент, учитывающий возможность увеличения пути перехода и затрат времени на установку машины;

с

 

                                                 tц  = 25 · 1,872/0,6 +13,77 = 91,77 с

 

Псм3 = 25200/91,77 · 1,872 · 0,9 = 462,6 м³/смену

 

3.7. Число бригад  в каждой группе лесов на  базе каждой из принятых систем машин

 

                       

где - суточный объем работ для каждой системы машин;

- суточное задание бригаде.

На лесосеке:                                     На вывозке:

 

nб.1 = 102,2/ 106,6 = 1 бригада                   nб.1 = 130,8/ 106,6 = 1 бригада  

        nб.2 = 204,4/ 91,3 = 2 бригады                    nб.2 = 261,68/ 91,3 = 3 бригады

        nб.3 = 390,5/ 311,3 = 1 бригада                   nб.3 = 500/ 311,3 = 2 бригады

 

             3.8. Расчёт числа рабочих в бригаде

 

        Расчет ведется в зависимости от типа технологического процесса и формы организации труда.

                                                                                                         Таблица 1

 

Группа леса	Наименование операции		Задание бригаде, м3	Марка машины	Норма выработки, м3/см	Число рабочих по норме	Принятое число рабочих	Трудозатраты, чел.-дн
I	Валка		106,7	МП-5 «Урал-2М»	140	0,76	2	548
	Трелевка		106,7	ТТ-4	97	1,1	1	274
	Обрезка сучьев		106,7	Тайга-214	39,3	2.7	3	822
	раскряжевка		106,7	МП-5 «Урал-2М»	104	1.03	1	548
	Всего в бригаде						7	2192
II	Валка		91,3	МП-5 «Урал-2М»	121	1,3	2	548
	Трелевка		91,3	ТТ-4	83	1,5	2	548
	Обрезка сучьев, раскряжевка		91,3	ЛО - 120	115,2	1,05	1	274
	Всего в бригаде						5	1370
III	Валка		311,3	ЛП – 19	283	1,1	1	274
	Трелевка		311,3	ЛТ – 154	136	2,3	2	548
	Обрезка сучьев		311,3	ЛП – 33	190	1.6	2	548
	Погрузка		270,6	ЛТ – 64 Б	246	1.1	1	214
		Всего в бригаде					6	1584