Проект лесосечных работ с заготовкой хлыстов

ВВЕДЕНИЕ

 

Велика  роль леса, которую он играет в обществе и жизни человека. Его экономическое, экологическое и социальное значения постоянно возрастают. Ежегодно в лесах Беларуси заготавливается большое количество древесины. Кроме того, в них получают множество различных недревесных продуктов.

      Леса выполняют важные экологические  и рекреационные функции: средообразующие, водоохранные, поле и почвозащитные, водорегулирующие, санитарно-гигиенические, оздоровительные, эстетические и многие другие. Поэтому сохранение и умножение лесных богатств составляет основу лесной политики государства и главную роль лесного хозяйства.

      В течение последних лет по  инициативе и под руководством  президента Республики Беларусь  А.Г. Лукашенко в экономике  нашей страны идут коренные преобразования, имеющие своей целью переход лесохозяйственной отрасли от командно-административной системы организации производства к рыночной. Этот переход сопровождается изменением форм собственности, преобразованием государственной в частную. Лес остается в государственном владении, но пользование им приобретает новые формы. Предусматривается аренда, безвозмездное пользование, концессия, а также краткосрочное пользование. Обращается особое внимание на повышение доходности лесного хозяйства, рациональное использование лесных земель и усиление учета всех видов лесной продукции.

       В новых условиях хозяйствования  значительно возрастает роль  механизации лесохозяйственных  работ. Без высокой степени  использования машин и механизмов  невозможно будет выполнение  вышеуказанных задач.

Но  в погоне за экономической успешностью  не стоит забывать о лесовосстановлении. Лес – наше богатство и мы не должны бездумно его тратить.

       Целью данного курсового работы  является разработка проекта  лесосечных работ с заготовкой  хлыстов на базе колёсных трелёвочных  средств с гидроманипулятором.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ОБОСНОВАНИЕ  СПОСОБА РУБКИ

 

1. Исходные данные

 

Планируемый объем производства в данном насаждении составляет 115 тыс. м³. Средняя длина хлыста определяется разностью между средней высотой дерева в насаждении и значением длины в полметра. Такие значения как: средняя высота дерева в насаждении, средний объем и средний диаметр хлыста, средний возраст рубки в данном насаждении определяются по формуле нахождения среднего значения (1.1):

 

 

 

    где X_ср – искомые исходные данные (H_ср – средняя высота дерева в насаждении, м, V_ср – средний объем хлыста, м³, D_ср – средний диаметр хлыста, см, A_ср – средний возраст рубки в данном насаждении, лет);

        ΣС_i – процентное содержание той или иной породы в составе насаждения, %;   

        n_i – данные из таблиц динамики таксационных показателей модальных насаждений.

         

 

 

 

 

 

 

 

Для выбора принципиальной схемы технологического процесса лесосечных работ и выполнения дальнейших расчетов принимаем следующие  исходные данные:

Средний объем  хлыста – 0,59 м³;

Средняя длина  хлыста – 22,9 м;

Средний диаметр  хлыста – 24,5 см;

Размер лесосеки – 200×350 м;

Состав насаждений – 4Е2Гр3Б1Ос;

Средний запас  на 1 га – 190 м³.

 

1.2 Выбор  принципиальной схемы технологического  процесса

 

Чтобы заготовить древесину на лесосеках, отведенных в рубку, необходимо выполнить следующие виды работ: подготовительные работы к лесозаготовкам, основные лесосечные работы, заключительные и вспомогательные работы.

    Подготовительные работы к лесозаготовкам  проводятся до начала разработки лесосеки с целью создания необходимых условий для высокопроизводительной и безопасной работы на основных лесосечных работах. К работам по подготовке лесосек к разработке относятся подготовка территории лесосек к рубке, устройство верхних складов, обустройство мастерских участков, строительство лесовозных усов. Проведение требуемых видов подготовительных работ обязательно, их выполнение оформляется соответствующим актом.

    Основные лесосечные работы - это  работы, в результате выполнения  которых происходит заготовка  древесины требуемого назначения  и в требуемом количестве. К ним относятся валка деревьев, очистка деревьев от сучьев, раскряжевка хлыстов на сортименты, подсортировка и штабелевка древесины и погрузка ее на лесовозный транспорт. Эти работы выполняются только после проведения на лесосеке подготовительных работ. Основные работы являются наиболее важной сферой деятельности лесной промышленности. На их долю приходится обычно 55-60 % всех трудозатрат.

    К заключительным работам относятся  работы по очистке лесосек  от отходов лесозаготовок и  переработке их, а также тонкомерных  и других деревьев, непригодных  для заготовки деловых сортиментов,  на щепу. Очистка лесосек после их разработки является обязательной и проводится с целью создания благоприятных условий для выполнения работ по возобновлению леса, обеспечения пожарной безопасности и санитарных требований. Очистка лесосек производится обычно после их разработки, но может производиться рабочими комплексных лесозаготовительных бригад и в процессе их разработки.

    Вспомогательные работы проводятся  в ходе выполнения основных  лесосечных работ и направлены на обеспечение бесперебойной работы машин и оборудования. К таким работам относятся техническое обслуживание и  ремонт машин и механизмов, материально-техническое снабжение мастерских участков, организация горячего питания, перевозка рабочих на лесосеку и обратно, охрана машин, уход за трелевочными волоками и другие работы, задачей которых является обслуживание производства.

   В данном курсовом проекте лесосечные работы будут производиться по такому типу технологического процесса как 2ТП-Х2, который представляет следующий вариант процессов разработки лесосеки:

 

 

    Из представленной схемы видно,  что на лесосеке древесина  будет заготавливаться в виде  хлыстов, а именно будет происходить: валка деревьев на лесосеке, обрезка сучьев, трелёвка хлыстов на погрузочный пункт, где будет производится сортировка хлыстов, их штабелевка и погрузка на лесовозный транспорт.

 

1.3 Выбор и технико-экономическое  обоснование системы машин и 

      механизмов для  основных лесосечных работ

  

 В данном курсовом проекте планируется использование следующей системы машин: на валке и очистке деревьев от сучьев будут применяться бензомоторные пилы STIHL MS290 и MS180 соответственно. Трелёвка хлыстов – Амкодор 2243. На погрузку сортиментов назначается самозагружающийся лесовозный автопоезд ТМ-22-1.

 В  таблице 1.1 представлена оптимальная  система машин, используемая при  заготовке древесины на лесосечных  работах. 

 

    Таблица 1.1 – Предлагаемая  система машин

 

Операции технологического процесса лесосечных работ	Предлагаемые марки машин
Валка деревьев	STIHL MS290
Обрезка сучьев	STIHL MS180
Трелёвка хлыстов	Амкодор 2243
Вывоз хлыстов	ТМ-22-1

 

1.3.1 Бензомоторная пила STIHL MS290

 

Универсальная пила с широким спектром применения. Хорошо подходит для заготовки леса в насаждениях со средним диаметром до 40 см. Боковое натяжение цепи позволяет исключает контакт с острой пильной цепью. Компенсатор поддерживает смесь топлива и воздуха при растущем засорении воздушного фильтра. Специальная система запорных устройств для баков горючего и масла позволяет без особых усилий открывать и закрывать их (рисунок 1.1).

                    

Рисунок 1.1 –  Общий вид бензопилы STIHL MS290

 

Техническая характеристика представлена в таблице 1.2:

 

Таблица 1.2 –  Техническая характеристика бензомоторной  пилы STIHL MS290

Показатель, единицы измерения.	Значение
Объем двигателя, см3	56,5
Мощность, л.с.(кВт)	4,1 (3,0)
Длина шины, см	40
Вес, кг	5,9

 

1.3.2 Бензомоторная пила STIHL MS180

 

Легкая  компактная пила, хорощо подходит для обрезки сучьев и валки тонкомерных деревьев. Конструктивное исполнение и защитные приспособления, как и у мощных мотопил. Простота управления и форма, созданная по законам эргономики, позволяет выполнять работу легко и без лишнего напряжения. Пила имеет компенсатор, который необходим для поддержания смеси топлива и воздуха при растущем засорении воздушного фильтра (рисунок 1.2).

                   

Рисунок 1.2 – Общий вид бензопилы STIHL MS180

 

Техническая характеристика представлена в таблице 1.3:

 

Таблица 1.3 – Техническая характеристика бензомоторной пилы STIHL MS180

 

Показатель, единицы измерения.	Значение
Объем двигателя, см3	31,8
Мощность, л.с.(кВт)	2,0 (1,5)
Длина шины, см	35
Вес, кг	3,9

 

1.3.3 Тягач трелевочный с манипулятором АМКОДОР 2243

 

Тягач трелевочный  с манипулятором АМКОДОР 2243 предназначен для трелевки деревьев и хлыстов, а также для выполнения вспомогательных  работ на лесосеке: подготовки погрузочных  площадок, штабелирования хлыстов, выравнивания комлей. Тягач оснащен финским манипулятором Foresteri с вылетом стрелы 6,5 м, большим захватом с зевом 1 м² на задней полураме и однобарабанной реверсивной лебедкой канатоемкостью 50 м с тягой в 10 т. У тягача есть также опускаемые щит и отвал, с помощью которых он может производить работы по штабелированию лесоматериалов (рисунок 1.3).

                   

Рисунок 1.3 – Общий вид тягача трелевочного с манипулятором АМКОДОР 2243

 

Техническая характеристика представлена в таблице 1.4:

 

Таблица 1.4 –  Техническая характеристика Амкодор 2243

Показатель, единицы измерения.	Значение
Масса эксплуатационная, кг	14000
Мощность двигателя, л.с.(кВт)	148(109)
Канатоёмкость барабана, м	50
Число чокеров, шт	10
Объём трелюемой пачки, м3	10

 

1.3.4 Лесовозный  автопоезд с гидроманипулятором ТМ-22-1

 

Автопоезд ТМ-22-1 (рисунок 1.4) состоит из автомобиля МАЗ-509А, гидроманипулятора СФ-65С и прицепа-роспуска ГКБ-9383-012. В технологическое оборудование автомобиля МАЗ-509Л внесены некоторые конструктивные изменения, связанные с установкой гидроманипулятора.

Лебедка с приводом для  погрузки прицепа-роспуска, имеющаяся  на автомобиле МАЗ-509А, снята. Для установки гидроманипулятора ограждение кабины смещено назад, а коник установлен в плоскости заднего моста для обеспечения оптимальной развесовкн автомобиля по осям. Для снижения напряжения в лонжеронах рамы автомобиля удален надрамник.технологического оборудования.

Привод гпдроманнпулятора осуществляется гидравлическим насосом, поставляемым в комплекте с манипулятором. Работа гидронасоса осуществляется от коробки отбора мощности, устанавливаемой на коробке передач автомобиля с правой стороны, через карданный вал. Включение коробки отбора мощности производится из кабины воздушным краном, включающим ранее привод лебедки.

Прицеп-роспуск ГКБ-9383-П12 дооборудован деревянным дышлом, обеспечивающим оптимальное по загрузке автомобиля расстояние между кониками тягача и прицепа-роспуска при перевозке хлыстов.

 

         

 

Рисунок 1.4 – Общий вид лесовозного  автопоезда с гидроманипулятором ТМ-22-1

 

Техническая характеристика ТМ-22-1 представлена в  таблице 1.5:

 

Таблица 1.5 –  Техническая характеристика автопоезда ТМ-22-1

Показатель, единицы измерения	Значение
Базовый автомобиль	МАЗ-509А
Прицеп-роспуск	ГКБ-9383-012
Мощность двигателя, кВт	132,2
Грузоподъёмность, кг	15550
Полная масса автопоезда, кг	30000

 

 

 

 

 

 

 

2. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ РУБОК

 

1. Лесотехнические требования

   Лесозаготовительные  работы должны выполняться способами,  исключающими или ограничивающими  отрицательное воздействие на  лесную среду, элементы биологического  разнообразия, состояние водоемов  и других природных объектов, и особенно на сохранение подроста  и молодняка хозяйственно ценных  пород, что предотвращает нежелательную смену пород, сокращает период восстановления леса и сроки выращивания технически спелой древесины. После завершения лесозаготовительных работ участки, нарушенные в результате рубок, а также находившиеся под верхними складами и погрузочными площадками, приводятся в состояние, пригодное для дальнейшего проведения лесовосстановительных работ и использования их по назначению, за счет лесозаготовителей. До начала лесосечных работ, в соответствии с утвержденной технологической картой, в натуре производится отграничение делянок и верхних складов. Для устройства верхних складов в первую очередь используются прогалины, лесные дороги и другие свободные от деревьев места. При прокладке пасечных волоков необходимо избегать крутых поворотов при выезде на магистральный волок, не допускать их прокладку по руслам постоянных и временных водотоков. Валка деревьев производится, как правило, вершинами на волок под углом 30 - 40 градусов. При проектировании сплошных рубок, должна учитываться ветроустойчивость смежных остающихся насаждений: вырубка одних не должна существенно влиять на увеличение опасности ветровалов для других оставляемых насаждений. К неустойчивым к ветровалу относятся ельники, осинники высотой более 23 м, сосняки и березняки - высотой более 25 м, произрастающие на почвах нормального увлажнения, а также древостои со значительной примесью ели (30-50 %) высотой более 21 м на почвах повышенного увлажнения. Для уменьшения опасности ветровала лесосеки отводятся в направлении север-юг, направление рубки и примыкания лесосек - против господствующих ветров (с востока на запад), способ примыкания - непосредственный. Допускается отклонение направления лесосек от линии север-юг в сторону северо-запада (или юго-востока) до 45° и в сторону северо-востока (или юго-запада) до 20°. Зарубы в одной линии (один за другим) по направлению преобладающих ветров в лесном массиве допускаются не чаще, чем через расстояние, равное трехкратной ширине лесосеки для мягколиственных древостоев и пятикратной ширине лесосеки для других пород.