Технология заготовки леса

Федеральная служба исполнения наказаний

Вологодский институт права  и экономики

Кафедра ОПиТАО

 

 

 

 

Курсовая работа:

Технология заготовки  леса

 

 

 

 

 

Выполнил: с-т 301 уч. группы Пахмутов И.М. Проверил: старший преподаватель кафедры ОПиТАО Хламов Н.Б. Оценка:________________________ Дата:__________________________ Подпись:_______________________

 

 

 

 

 

 

 

Вологда - 2013

Содержание

Введение.........................................................................................................3

1. Технологическая часть

1.1. Лесосечный  фонд.........................................................................5

1.2. Валка леса...................................................................................11

1.3. Трелевка......................................................................................17

1.4. Обрезка сучьев ..........................................................................24

1.5. Погрузка......................................................................................27

1.6. Расчет необходимого числа рабочих.......................................33

1.7. Технологическая карта..............................................................34

2. Расчет режущего инструмента  и такелажа...........................................37

3. Расчет ГСМ..............................................................................................38

4. Технико-экономические  показатели.....................................................40

5. Графическая часть...................................................................................

Заключение..................................................................................................42

Библиографический список........................................................................43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Во все времена  лес играл важную роль в жизни  человека. Велико его значение и  в настоящее время: лес обеспечивает потребности человека и животных в кислороде, выполняет водоохранные, почвозащитные, санитарно-гигиенические  функции, служит источником различного вида сырья, в первую очередь – древесины. 
            В настоящее время лесная промышленность наряду с другими отраслями производства находится на грани кризиса. Причин тому несколько. Одной из основных причин является падение объёмов лесозаготовок, это тоже в свою очередь происходит по причине отсутствия спроса на продукцию лесозаготовок.  
            Другая не менее важная причина – износ основного оборудования. Возникает необходимость его замены новыми. В тоже время приобретение новых машин из-за их высокой стоимости не выгодно для предприятий, даже несмотря на то, что их применение способствует повышению производительности труда, сокращению применения ручного труда. 
             Проблемой для лесозаготовительных предприятий, занимающихся переработкой собственной продукции, является комплексное использование древесины. Отходы лесозаготовок и низкокачественная древесина с основном остаются на лесосеках. 
              Решение этих проблем является задачей первостепенной для лесной отрасли и на ближайшую перспективу. 
              Более 60% всех предприятий лесозаготовительной отрасли- основы лесопромышленного комплекса являются убыточными. Рентабельность продукции лесозаготовок в 1,8 раза ниже, чем в целлюлозно-бумажной, и в 1,4 раза ниже, чем в деревообрабатывающей промышленности. Здесь самая большая задолженность по зарплате, самый тяжелый труд и плохие социальные условия. Низкая эффективность работы лесозаготовительных предприятий отрицательно сказывается на работе всего комплекса, поскольку в себестоимости производства всех видов лесобумажной продукции затраты на древесное сырье - самая большая статья затрат. 
            На большинстве предприятий наблюдается значительный износ основного оборудования, что способствует снижению производительности труда. Большинство оборудования устарело и требует замены на новое, более современное и производительное. 
            Основной целью курсового проектирования является совершенствование технологического процесса на лесосечных работах с внедрением систем и машин. 
            Для достижения этой цели ставятся следующие задачи: выбрать систему машин, произвести обоснование эффективности ее применения в условиях предприятия. Для обоснования экономической эффективности нового комплекта машин необходимо произвести расчет основных технико-экономических показателей. 
             В данном курсовом проекте основным объектом разработки и проектирования являются технологические процессы на базе хлыстовой заготовки древесины. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      1. Технологическая часть.

1.1. Лесосечный фонд.

Часть территории лесного фонда, закрепленная на установленный  срок за лесозаготовительным предприятием, называется лесосырьевой базой, которая обеспечивает бесперебойную работу предприятия в течение всего срока действия. Лесосырьевая база может располагаться на территории одного или нескольких лесхозов. Размеры и границы лесосырьевых баз устанавливаются в процессе проектирования предприятия.

Часть лесосырьевой базы, отведенная для рубки на установленный  срок, есть лесосырьевой фонд. Он устанавливается раздельно по группам лесов. Для выполнения государственного плана лесозаготовок, удовлетворения местных нужд предприятию выделяются участки леса, называемые годичным лесосечным фондом. Его площадь зависит от годового задания предприятия, запасав леса, количества и состояния древостоя, лесохозяйственных требований.

Участок спелого  леса, отведенного для лесозаготовительных  работ, называется лесосекой. Она является местом выполнения всего комплекса  работ от валки до погрузки леса на лесовозный транспорт. На ней размещаются бригады, машины, и средства технического обслуживания, а также средства бытового обслуживания рабочих. Лесосеки могут иметь различную форму, но чаще прямоугольную. Иногда они имеют форму таксационного выдела.

Концентрация и площадь лесосек оказывают влияние на эффективность лесозаготовок. Чем больше концентрация, тем меньше затраты труда и средств на строительство усов лесовозных дорог. Увеличение площади лесосек позволяет эффективно использовать высокопроизводительные многооперационные машины, уменьшить затраты на выполнение подготовительных и вспомогательных работ.

 

Расчет лесосечного  фонда

№ п/п	Показатели	Величина
1	Годовой объем  заготовки Qг , тыс. м3	120
2	Природный состав	4Е3Б3Ос
3	Средний объем  хлыста Vx , м3	0,38
4	Ликвидный запас  леса q, м3/га	220
5	Средняя длина  дерева Hq , м	17
6	Тип лесовой  дороги	Автодорога
7	Заготовка леса с оставлением подроста, % годичной лесосеки	40

 

1. Определение  площади годичной лесосеки.

где Q_г – годовой объем заготовки, тыс. м³;

        q – ликвидный запас леса, м³/га.

2. Определение  количества лесосек на год.

Примечание: берем  лесосеку шириной 500м и длиной 500м.

Площадь данной лесосеки составит:

3. Определение  количества лесосек, разрабатываемых  в зимний и летний периоды.

4. Определение  количества лесосек в 1 квартале.

Примечание: берем  квартал шириной 2000м и длиной 2000м. Площадь данного квартала составит:

5. Определение количества кварталов в массиве.

Найдем средний  возраст рубки леса

Примечание: 120 лет – средний возраст хвойного дерева при срубке;

60 лет – средний  возраст лиственного дерева при  срубке.

М – площадь  арендуемого участка.

где - повышающий коэффициент для учета неэксплуатируемых выделов.

      

N – количество кварталов в массиве.

 

 

 

 

 

Набор годичного лесосечного контура

№ квартала	№ лесосеки	Площадь лесосеки, га	Ликвидный запас, м3/га	Запас на лесосеке, га	Запас по городам	Примечание
27	1,3,6,8,11,14,16	25	220	6000	4С4Е1Ос1Б	Зимний период
47	1,3,6,8,11,14,16	25	220	6000	4С4Е1Ос1Б	Зимний период
Итого: 1	14	800	220	84000	4С4Е1Ос1Б	Зимний
63	1,3,6,8,9,11,14,16	25	220	4500	4С4Е1Ос1Б	Летний период
Итого: 2	8	350	180	36000	4С4Е1Ос1Б	Летний период
Итог	22	1150	220	120000

 

 

Рис.1 Схема освоения выделенных лесосек

1-массивы, разрабатываемые  зимой, 2- массивы, разрабатываемые летом,

3-нижний склад, 4-железная дорога

 

 

 

Объем производства и режим работы.

Регион заготовок  – Свердловская область. 

Зимнее время: 4 месяца (декабрь, январь, февраль, март)

Летнее время: 8 месяцев (апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь).

Число рабочих  дней.

5-дневная рабочая неделя, 248 рабочих дней в году:

- зимой –  79 рабочих дней;

- летом –  169 рабочий день.

Суточный объем  производства

1. В зимний период:

Q_{сут.зим} =

,м³

где Q_зим – объем заготовок зимой, м³,

n _р.д – число рабочих дней в зимний период.

Q_зим = F_лес = 25 га×84м³/га×14=6300м³

Q_{сут.зим} =

= 1063,3 м³

2. В летний период:

Q_{сут.лет} = , м³

где Q_лет – объем заготовок летом , м³,

n_р.д – число рабочих дней в летний период.

 Q_лет = 25га×200м³×2 = 20000м³

Q_{сут.лет} =

= 213,1 м³

 

 

Объем производства и режим работы

 

 

 

 

 

1.2. Валка леса

Первой операцией  технологического процесса лесозаготовок является валка деревьев. Валка леса начинается с подготовки рабочего места: расчистки или утаптывания (огребки) снега вокруг дерева, срезания кустарников, сухих ветвей и подлеска, которые могут помешать работе при валке.

Обязательным  условием правильной разработки лесосек является валка леса в заданном направлении, которое указывается в технологической карте в зависимости от способа разработки лесосек.

Для направленного  повала деревьев необходимо делать подпил (подруб) с той стороны, куда дерево должно упасть. Подпил важен для обеспечения необходимых условий соблюдения техники безопасности и предупреждения сколов дерева и зажимка пильной шины. Наиболее распространенная форма подпила показана на рис. А. Нижнюю, горизонтальную плоскость подпила вальщик производит на уровне шейки корня, верхнюю, наклонную—под углом 20—25° к нижней плоскости. Рез делают на уровне верхнего края подпила, горизонтальным, но не сквозным, оставляя перемычку, называемую недопилом. Недопил, имеет большое значение для нормальной валки и для безопасности работ. Сталкивание деревьев, надвигание пильного органа при пилении, переноска пилы выполняются в основном вручную.

Валка леса на лесозаготовительном  участке производится методом широкого фронта. Узкопасечная технология: ширина волоков 4 – 5 м и длинна 25 -30 м . Сначала разрубается магистральный волок , затем поочерёдно полупасеки . Последовательность обрубки сучьев и трелёвка через две пасеки от валки ( на расстоянии не менее 50 м от валки ) . Магистральный волок 5 – 7 м .Валка леса осуществляется вершинами на волок под углом 30 градусов. Пасека разрабатывается методом узких лент.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.2 Схема подпила дерева

Для механизированной валки леса необходимо иметь профессиональный специализированный инструмент – валочную бензомоторную пилу. Бензомоторные пилы бывают бытовые, полупрофессиональные и профессиональные.

Профессиональная  бензопила для валки должна обладать высокой мощностью, так как работает ежедневно в течение года и  может работать до 8 часов без  перерыва. Для изготовления таких пил применяются прочные и износостойкие материалы. Профессиональная бензопила для валки способна отработать 1300-2000 мото часов. Профессиональная мощная пила должна иметь пильную цепь с шагом 3/8 и 0,404 дюйма. Производительность такой пилы достаточно высокая, однако и уровень вибрации также высок. Пилы с такими характеристиками применяются для валки леса и для раскряжевки толстомерных хлыстов.

Для российского  лесоруба была создана бензопила  с высокими рукоятками  для валки  леса фирмы Stihl. Бензопила обладает мощностью, отличается легкостью, к тому же она очень удобна в работе, особенно в зимний период, когда отработанные газы среди очищенного от снега дерева мешают лесорубу.

Бензомоторная пила STIHL MS 241 C-M

Рис.3 Бензомоторная пила «Stihl MS 241 C-M»

 

Бензопила Stihl MS 241 C-M - профессиональная бензопила от компании STIHL, отличающаяся компактностью, износостойкостью и полной готовностью  к работе в любое время благодаря  встроенной системе контроля двигателя M-Tronic. С этой системой подача топлива происходит автоматически и регулируется в зависимости от окружающих условий для обеспечения оптимальной работы двигателя.

 

Технические характеристики бензопилы Stihl MS 241 C-M

• Мощность: 2200 Вт
• Объем двигателя: 42,6 см3
• Длина шины: 40 см (16'')
• Ширина паза: 1,3 мм
• Шаг цепи: 3/8''
• Вес нетто: 4,7 кг
• Экологичный двигатель 2-MIX со сниженным расходом топлива
• Карбюратор с компенсатором
• Воздушный фильтр для предварительной очистки воздуха
• Система очистки воздуха с более долговечным фильтром HD2
• Эффективная антивибрационная система
• Устройство для бокового натяжения цепи
• Система смазки цепи «Ematic» и насос для регулируемой подачи смазки
• Предварительный подогрев карбюратора для работы при низких температурах
• Система плавного запуска двигателя «ElastoStart»
• Один рычаг для выполнения всех действий
• Открытие крышек баков без дополнительного инструмента
• Фиксирующиеся гайки