Организация технологического процесса лесосечных работ на предприятии с годовым объемом заготовки 150000 тыс.м3

Организация технологического процесса лесосечных работ на предприятии с годовым объемом заготовки 150000 тыс.м3

Министерство образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Санкт - Петербургский Государственный

Лесотехнический университет им. С. М. Кирова»

Кафедра ТЛЗП

Курсовой проект

на тему: «Организация технологического процесса лесосечных работ на предприятии с годовым объемом заготовки 150000 тыс.м3»

Содержание

Введение

. Расчетная часть

.1 Выбор механизмов, обоснование выбора. Технические характеристики

.2 Выбор и описание технологического процесса лесосечных работ

.3 Расчет лесосечного фонда

.4 Расчет режима производства на лесосечных работах

.5 Определение производительности и потребного количества на лесосечных работах

.6 Расчет потребности рабочих на мастерском участке

.7 Расчет годовой потребности ТСМ на лесосечных работах

.8 Расчет трудозатрат и потребного количества на подготовительных работах

.9 Составление технологической карты

. Мероприятия по технике безопасности

. Мероприятия по охране окружающей среды

Заключения

Литература

Введение

лесосечный заготовка трудозатраты

Лес - это составная и очень важная часть биосферы, а также один из основных типов растительности, состоящий из совокупности древесных, кустарниковых, травянистых и других растений (мхи, лишайники), включающий животных и микроорганизмы, биологически взаимосвязанных в своём развитии и влияющих друг на друга и на внешнюю среду.

Главный продукт леса древесина - универсальный природный материал, широко применяющийся почти во всех отраслях.

Лес создаёт свою внутреннюю структуру и вместе с тем особую биологическую обстановку для животного царства. В лесу не только растения приспособлены друг к другу, но и животные к растениям, и растения к животным. Многообразный мир животных и микроорганизмов играет большую роль в жизни леса, в совершающихся в нём процессах.

Лес нужно рассматривать как природную динамическую саморегулирующуюся систему. В нём непрерывно идёт обмен веществ, циркулируют потоки энергии, идут процессы обновления, происходят изменения в росте, развитии, дифференциации деревьев и древостоев, в росте и развитии других компонентов леса, в их взаимоотношениях.

Таким образом, лес представляет собой природную систему из взаимодействующих и взаимосвязанных компонентов. Эта система характеризуется динамичным равновесием, устойчивостью, авторегуляцией, т.е. стабильностью, выработанной в результате длительной эволюции и естественного отбора всех компонентов лесного сообщества; высокой способностью к восстановлению и обновлению; особым балансом энергии и веществ, обусловленным постоянным биологическим круговоротом; динамичностью процессов, находящихся в сложных взаимодействиях, с тенденциями к стабильности; географической обусловленностью.

1. Расчетная часть

.1 Выбор механизмов, обоснование выбора. Технические характеристики

В соответствии со своим средним объёмом хлыста, который равен 0,34 м3, я выбираю следующее технологическое оборудование: харвестер JohnDeere 1270E, форвардер JohnDeere 1510E, бензопилу Хускварна 262ХР и Сортиментовоз КАМАЗ - 43118 с гидроманипулятором.

Я выбрал харвестер JohnDeere 1270E потому что запатентованная форма кабины харвестера обеспечивает великолепный обзор во все четыре стороны и снизу вверх, ствол дерева виден от комля до макушки. Кабина отвечает всем стандартам безопасности лесной машины, и прошла тесты на конструкцию защиты оператора (ROPS, FOPS, OPS, BC). Уникальная система балансировки тандемных тележек позволяет с уверенностью управлять машиной в самых сложных условиях. Конструкция харвестераобеспечивает простоту технического обслуживания, а стандартизация в ряду харвестеров и форвардеров JohnDeereпозволяет упростить обеспечение запчастями. харвестер 1270E может комплектоваться одной харвестерной головкой из четырех возможных вариантов: 745, 746С, 758 и 762С.

Технические характеристики xарвестера JohnDeere 1270E

Масса, кг………………………………………………………...……15900

Дорожный просвет, мм………………………………............................624

Тип и мощностьдвигатель, кВт……………….………...Perkips 1306/152

Тяговое усилие, кН…………………………..…………………………148

Тип манипулятора………………………………...………….Loglift 200V

Я выбрал форвардерJohnDeere 1510E, потому что он со специально разработанным мостом и большими колесами является идеальной машиной для круглосуточных лесозаготовительных работ большого объема и перевозок на дальние расстояния. Форвардер JohnDeere 1510Eявляется надежным партнером для масштабных, полностью механизированных операций на рубках главного пользования и при наличии больших деревьев, когда более крупные форвардеры не могут быть использованы. Благодаря опциям выбора длины погрузочного пространства и одной из трех длин вылета стрелы, вы легко можете приспособить машину для ваших индивидуальных требований при проведении лесозаготовительных работ.

Технические характеристики форвардера JohnDeere 1510E

Длинна, мм…………………………………………..……….………..9295

Ширинас шинами 28Lх26/700х26,5.мм…………….…………...…..2930

Масса, кг………………………………………………….…...16500-17500

Грузовой отсекдлинна, мм……………………..……………………..5425

ширина, мм……….………………………………………………...….2760

максимальная площадь поперечного сечения,м2….….………………4,6

номинальная грузоподъёмность кг……………………….……….....14000

Двигатель четырёхцилиндровый дизельный водяного охлаждения JohnDeere 6068 HTJ77 c турбонаддувом

Мощность, ……………………...........................136 кВт при 1900 об/мин

Максимальный крутящий момент, Нм…….............779 при 1400 об/мин

Трансмиссия гидростатическая с двухдиапазонной раздаточной коробкой.

Максимальная скорость, км/ч…………………...…………....................22

Максимальное тяговое усилие, кН…………………………….............175

Рулевое управление осуществляется поворотом шарнирно-сочленённых полурам двумя гидроцилиндрами с помощью ручного манипулятора типа “джостик”. Угол поворота 420

При работе в лесу на подготовительных работах самый наилучший вариант использовать бензопилу. Я выбрал хускварну 262 ХР, так как легкая и неприхотливая в работе. Можно работать держа её под любым углом.

Технические характеристики бензопилы Хускварна 262 ХР

Мощность,л.с.…………………………………………….....….…...….4,7

Рабочий оббьем двигателя, л…………………………….…………....61,5

Длинна шины, м…………………………....………….….….……….0,45

Шаг цепи, дюймы………………………………....................……325/3/8

Ёмкость бака для топлива, л.………………………………….………...0,6

Вес, кг………………………………………....…….………...................5,8

Ёмкость бака для смазки цепи, л………………………….…………....0,3

Я выбрал КАМАЗ-43118 с гидроманипулятором, так как неприхотлив в эксплуатации и не требует больших затрат. Колесная форма 6×6, что позволяет эксплуатировать при бездорожье, экономя на строительстве дороги.

Технические характеристики - КАМАЗ-43118

Грузоподъемность, кг ……………………….……………………....10000

Масса буксируемого прицепа, кг: по шосс..…………...……………12000

по грунту ……………………………………………………………….7500

Полная масса, кг …………………………………………………….20560

Габаритные размеры (Д×Ш×В), мм…………………….8635×2500×3265

Колесная база, мм ……………………………………….……3690 + 1320

Наружный радиус поворота, м………………………………..………12,1

Максимальная скорость, км/ч…………………………………..………90

Расход топлива, л/100 км ………….…………………………..……...35

Запас хода, км ……………………………………………………..….1600

Технические характеристики гидроманипулятора

Грузоподъемность, кг……………………………………..………….2500

Высота подъема груза, м…………….…………………………………8,0

Скорость подъемагруза,м/с…………….………………………………0,4

Вылет стрелы, м………………………………………………………...8,7

Масса, кг……………………………………………….....................1060

1.2 Выбор и описание технологического процесса лесосечных работ, работы механизмов

Подготовительные работы.

Подготовительные работы включают операции по созданию необходимых условий для безопасного и эффективного выполнения основных работ на лесосеке. Они включают в себя: подготовку лесосеки, лесопогрузочных пунктов, обустройство мастерского участка, выбор трасс лесовозных усов, монтаж и демонтаж оборудования.

Лесосеку можно разрабатывать только после тщательного проведения подготовительных работ, цель которых заключается в создании безопасных условий и лучшей организации труда на основных лесосечных работах.

Подготовка территории лесосек к рубке заключается в уборке опасных деревьев,способных неожиданно упасть от ветра или толчка, а также в разбивке лесосеки на делянки и пасеки и разметке трелёвочных волоков.

Опасные деревья убирают по всей площади лесосеки и вдоль лесовозного уса на полосе шириной 25 м по обе его стороны. Для этой цели применяют бензомоторные цепные пилы.

Разбивку лесосек на делянки и пасеки и наметку трелёвочных волоков производят в соответствии с технологической картой на разработку лесосеки.

Схемы размещения волоков выбирают для каждой лесосеки с учётом рельефа местности, её размеров и конфигурации, также лесоводственных требований.

Границы пасек и направление волоков обозначают затесками на деревьях.

Погрузочные пункты устраивают у лесовозных путей преимущественно на сухих, прямолинейных и горизонтальных участках или же с небольшим уклоном в сторону пути. Площадки под погрузочные пункты располагаются на лесосеке так, чтобы расстояние трелёвки было наименьшим для данных условий. Количество погрузочных пунктов и их расположение на лесосеке зависят от размеров лесосеки.

Подготовка обслуживаемых производств заключается в обустройстве мастерского участка необходимым вспомогательным оборудованием для его нормальной работы. Место для размещения мастерского участка выбирается, как правило, в центральной части лесосеки, около лесовозной дороги. Площадка для этой цели должна быть по возможности сухой и рядом с источником воды. Обогревательные домики для рабочих размещаются в зоне работы комплексных бригад.

Направление, протяженность и очерёдность строительства лесовозных усов на год определяют после отвода лесосек в рубку. Разработку схемы размещения лесовозных усов в годичном лесосечном фонде следует вести так, чтобы затраты на их строительство были минимальными.

Строительство уса выполняется в такой последовательности: изыскивают трассу уса на местности, делают разбивку оси его и отвод дорожной полосы, разрубают дорожную полосу и устраивают проезжую часть.Подготовка лесосек должна проводится до начало рубки. Работники, выполняющие разработку лесосек должны быть специально обучены безопасным методам и приёмам работы и оснащены вспомогательными средствами.

Технология работы харвестером:

При разработке лесосеки харвестерами волок и прилегающие к нему пассики разрабатываются за один подход. Вырубая волок, харвестер одновременно проводит подготовку, путь для форвардера. Подготовка путей (волоков) состоит в укладке лесосечных отходов на волок и прокладке такого пути, который затем позволит форвардеру полностью использовать его грузоподъемность. При необходимости, и если харвестер оснащён экскаваторным ковшом, он может проводить и более сложные работы, это особенно ценная возможность в весеннюю или осеннюю распутицу. Волока должны по возможности обходить слабые места лесосеки, проходить в верх(вниз) по склону.

Волоки прокладываются по параллельной, радиальной или диагональной схеме. Волоки попарно соединяются на дальнем крае лесосеки. При расстоянии трелёвки свыше 300м волока необходимо соединять на середине длинны пасек. Ширина пасек устанавливаются в соответствии с технологической картой и лесоводственными требованиями, обычно оно равно полуторной высоте среднего дерева в древостое.

В процессе разработки волока машина движется по намеченному визиру, убирая все деревья, мешающие движению. Одновременно выполняется необходимая выборка деревьев на полупасеках. Путь движения машины может отклоняться от прямолинейного с целью сохранения групп подроста, что особенно важно при сплошной рубке, а также с целью наименьшей вырубки здоровых деревьев на волоке при несплошных рубках. При не сплошных рубках за один подход по волоку проводится необходимая выборка деревьев по всей ширине полупасек. При сплошных рубках число подходов зависит от запаса и ширины полупасек.

Машинист харвестера может оснащаться бензопилой, которая используется им для валки и частично раскряжевки деревьев, диаметр которых больше указанной в технической документации. Если число таких крупномерных деревьев превышает на 10% от общего числа подлежащих валке, то к машинному звену придаётся вальщик леса, который дорабатывает лесосеку после прохода харвестера.

Если технологические комплексы (комплект бензопил + форвардер и бензопила + процессор + форвардер) практически не имеют ограничений в применении, то полностью машинный технологический комплекс ( харвестер + форвардер) по мимо ограничения по диаметру спиливаемого дерева имеет ещё два.Использование харвестеров не допускается в древостоях, в которых наличие подроста характеризуется числом более 3000 шт./га при равномерном его распределении. Не допускается использование харвестера и для валки деревьев, вокруг которых расположены густые группы подроста. В этом случае харвестер переводится на процессорный режим работы, а валка деревьев осуществляется направленно бензопилой.

Использование харвестеров ограничивается в том случае, когда по лесоводственным соображениям расстояние между волоком( ширина пасек) превышает двойной вылет манипулятора, то есть 16-20 м.И хотя колёсному харвестеру разрешается сход с волока для взятия отдельных деревьев, в этих случаях, как правило, машинному комплексупридаётся звено вальщиков, которые, идя вслед за харвестером, дорабатывают не освоенные харвестером площади пасек.

С экологической и экономической точки зрения, наиболее выгодно использовать харвестер (особенно на не сплошных рубках) в следующем технологическом комплексе комплект (четыре - пять штук) бензопил + один харвестер + два форвардера. В этом случае харвестер используется в основном на разрубке волоков и пять семиметровой зоны вдоль них. Остальная площадь пасек осваивается бензопилами. Преимущество такого технологического комплекса:

харвестер используется в основном на сплошной рубке, тем самым повышается его производительность;

работа харвестера на малом вылете повышает его производительность;

формируя пачки сортиментов, харвестер освобождает вальщиков леса от тяжелой работы по окучиванию в стеснённых условиях разрубки волока, одновременно создаёт условия для более производительной работы форвардера;

харвестер, обеспечивает укладку сучьев и вершин на волок, укрепляет его, тем самым уменьшая вероятность потери проходимости для форвардеров; уменьшается вероятность повреждения корней расположенных рядом с волоком деревьев и, что особенно важно, вальщики леса в значительной степени освобождаются от сбора порубочных остатков для укрепления волока, сохраняя это время для основной работы.

освоение основной площади полупасек вальщиками леса уменьшает вероятность ошибки в выборке деревьев, а направленная валка бензопилой обеспечивает лучшее сохранение подроста.

Рис. 1 Схема разработки пасеки

- вырубленный лес;

- заготовленные сортименты;

- форвардер;

- растущий лес;

- трелёвочный войлок.

Техника выполнения приёмов:

Технологический цикл заготовки сортиментов харвестером состоит из следующих приёмов и движений: наводка харвестерной головки на дерево, его зажим; срезание, сталкивание и подтаскивание дерева в зону обработки; обрезка сучьев и раскряжовка ствола.

Наведение производиться с совмещением операций на выбранное дерево, при необходимости следует сразу «выкосить» подрост, раскрыв полностью захватные рычаги и включая подачу пилы. При наведение его на дерево следует осмотреть и спланировать сортименты, которые возможно из него выпилить, если система управления и навык владения харвестером позволяет задать программу раскроя ствола.

Если дерево имеет сильный наклон или большой диаметр в плоскости срезания, необходимо выполнить попил, установив харвестерною головку со стороны валки, затем установить её в обычном положении и произвести подпил и повал.

Рис. 2 Схема лесосырьевой базы

- границы лесосечного фонда; 2 - квартальная сеть; 3 - леса I группы; 4 - ветка лесовозной дороги; 6 - лесовозные усы; 7 - лесосеки текущего года; 8 - ле-сосеки следующего года; 9- обслуживающие производства; 10 - деревообрабатывающие цеха; 11 - нижние склады; 12 - железная дорога МПС; 13 - посёлок.

Трелевкой называется перемещение деревьев, хлыстов или сортиментов от места валки до лесопогрузочного пункта. Трелевкаявляется транспортной операцией, но она резко отличается от других видов транспортных операций. Так как трелевочные средства перемещаются по обширной территории и работают на одной лесосеке в течение короткого периода, капитальные затраты на устройство пути не делаются.

Благодаря трелевке достигается концентрация древесины в определенных местах у лесовозных дорог, что позволяет применить в лесу современные технические средства.

Существуют различные средства и способы трелевки. Их можно классифицировать следующим образом:

·        по виду перемещаемой древесины - трелевка деревьев, хлыстов, сортиментов.

·        по способу трелевки - за комли, за вершины

·        по техническим средствам - гусеничными тракторами, колесными тракторами, канатными установками др.

·        по способу формирования пачки - чокерная, бесчокерная.

·        по характеру перемещения груза - волоком, в полупогруженном, полуподвешенном, погруженном и подвешенном положении.

В горных условиях на крутых склонах или там, где применение тракторов ограничивается лесохозяйственными требованиями, применяются канатные установки различных систем. При машинной валке леса трелевку деревьев производят комлями. В большинстве случаев лес трелюют в полупогруженном положении. Этот способ применяют при работе специальных трелевочных тракторов.

Наиболее трудоемким приемом на трелевке леса является чокеровка. Чокеровка хлыстов и отцепка пачки при использовании обычных трелевочных тракторов выполняется вручную, и трелевка леса в том случае не является полностью механизированной операцией. Полное исключение ручных приемов достигается при бесчокерной трелевке.

Рис. 3. Схема разработки делянки методом широкого фронта:

- лесовозный ус;

- погрузочные площадки;

- зона безопасности;

- волки;

- пасеки;

Эта схема характеризуется частным расположением погрузочных площадок вдоль лесовозного уса. Схема применяется в тех случаях, когда погрузочные пункты просты и затраты на их подготовку очень малы. Эта схема получила широкое распространение. Затраты на подготовку площадок ограничиваются расчисткой их бульдозером. Штабеля хлыстов могут располагаться рядом друг с другом, необходим лишь разрыв для выезда машины. Волоки при методе широкого фронта располагаются параллельно один другому. На одну площадку хлысты трелюют с одного - двух волоков.

1.3 Расчёт лесосечного фонда

Рис. 4. Схема разработки лесосеки:1 - пасеки;

- пасечные ленты;

- пасечные волоки;

- магистральные волоки;

- погрузочные пункты;

- обустроенный центр лесосеки;

- лесовозный ус.

Определить площадь расчетной лесосеки по формуле, [2, c. 35]:

 (1)

где F- площадь расчетной лесосеки;

Q - годовой объем производства;

q - запас древесины на 1 га,м3.

Принимаем размеры лесосеки и определяем её по формуле, [3, c. 30]:

 (2)

где S - площадь лесосеки, га;

a - ширина лесосеки, м;

b - длина лесосеки, м.

Определяем количество лесосек по формуле [3, c. 40]:

 (3)

гдеn - количество лесосек, шт;

F - площадь расчетной лесосеки, га;

S - площадь лесосеки, га.

Определяем запас древесины на лесосеке по формуле, [3, c. 30]

 (4)

где  - запас древесины на лесосеке, м3;

q - запас древесины на 1 га, м3;

S - площадь лесосеки, га.

Определяем среднее расстояние трелевки по формуле, [3, c. 33]

Метод широкого фронта:

 (5)

где - среднее расстояние трелевки, м;

B - ширина делянки, м.

.4 Расчёт режима производства на лесосечных работах

Необходимо определить во сколько смен работает производство, продолжительность рабочего времени и количество дней рабочей недели.

Определяем количество рабочих дней по формуле, [2, c.13]:

Др= Дк- Дв - Дпр - Дпер, дней (6)

Др= 365-113-11-38=203 дней

где Дк - число календарных дней, дн;

Дв - число выходных дней, дн;

Дпр - число праздничных дней, дн;

Дпер - число дней на перебазировку 1 день на лесосеку, дн.

Рассчитываем суточное задание по формуле, [2, c. 13]:

Qсут = Qгод / Др, м3(7)

Qсут = 90000/203=443,4м3

где Qгод - годовой объем производства, м3;

Др - число рабочих дней, дн.

Рассчитываем сменное задание по формуле, [2, c. 13]:

Qсм = Qсут / n, м3 (8)

Qсм = 443,4/2=221,7м3

где Qсут - суточное задание, м3; n - количество смен.

1.5 Определение производительности и потребного количества механизмов на лесосечных работах

Определяем производительность на валке бензопилами по формуле:

 (9)

где Псм - сменная производительность при работе бензопилой, м3;

Т - продолжительность смены, мин;

r - время затраченное на подготовительно-заключительные операции, ч: (летом-30 мин.; зимой -60 мин.; среднее -45мин.).

 - коэффициент использования рабочего времени,  = 0,5;

Vхл - средний объем хлыста, м3;

Тц - время цикла обработки (валки) одного дерева, с.

Определяем потребное количество по формуле, [2, c. 13]:

, шт. (10)

где N - потребное количество машин, шт;

Qсм - сменное задание, м3; Псм - сменная производительность, м3.

Определяем производительность при валке харвестером, [7, c. 250]:

 (11)

где Псм - производительность харвестера, м3;

Пч - часовая производительность, м3;

Тсм - продолжительность смены, ч;

tпз - время на подготовительно-заключительные работы, ч.

Определяем часовую производительность по формуле, [7, c. 250]:

 (12)

где f1 - коэффициент использования рабочего времени;

f2 - коэффициент использования грузоподъемности;

Тц-время технологического цикла, с.

Определяем время технологического цикла по формуле, [7, c. 250]:

Тц = tнав+tзах+tср +tподт+tраск+tпер +tпрот, с (13)

где tнав,tзах-время, необходимое для наведения ЗСУ и захвата дерева, 10с;

tср - время на срезание и сталкивание дерева, с;

tподт - время на подтаскивание дерева к машине, 7с;

tраск - время на раскряжёвку дерева, с;

tпер - время на смену рабочей площадки, с;

tпрот - время протаскивания дерева через ножевую головку, с.

Определяем время срезания и сталкивания дерева по формуле

 (14)

где Пч.п -производительность чистого пиления, 350 - 400 см2/с.

Определяем время раскряжевки дерева по формуле, [7, c. 251]:

 (15)

где dср-средний диаметр дерева на высоте срезания, см;

lсорт- средняя длина сортимента, м3;

Hср - средняя высота дерева, м;

м

м

Определяем время смены рабочей стоянки по формуле, [7, c. 251]:

 (16)

где lmax - расстояние трелевки, м;

vпрот - рабочая скорость харвестера, м/с.

Определяем потребное количество харвестеров по формуле, [2, c. 13]:

, шт (17)

где N - потребное количество машин, шт.

Qсм - сменное задание, м3

Псм - сменная производительность, м3.

Определяем производительность форвардера по формуле, [7, c. 213]:

 (18)

где Пч - часовая производительность, м3;

Тсм - продолжительность смены, мин.;

tпз - время на подготовительно-заключительные работы, мин;

tотд - время отдыха оператора, мин;

tт.п. - время на технологические перерывы, мин.

Определяем часовую производительность по формуле, [7, c. 213]:

 (19)

где Мп - рейсовая нагрузка, м3;

Тц - время технологического цикла, с.

Рейсовая нагрузка определяется по формуле, [7, c.214]:

 (20)

где Vc -грузоподъемность при средней длине перевозимых сортиментов 6 м, т;

 - плотность древесины, т/м3;

 - коэффициент, учитывающий длину сортиментов.

 (21)

где l- средняя длина перевозимых сортиментов, м.

Длина ленты набора пачки, равная расстоянию, проходимому

форвардером при наборе, [7, c. 214]:

м (22)

 м

где  - объем выборки на га, м3;

В - ширина ленты набора пачки, м.

Объем сортиментов, набираемый с одной рабочей стоянки,[7, c. 214]:

, м3 (23)

=25 м3

где  - объем выборки на га, м3;

В - ширина ленты набора пачки, м;

lн - длина ленты набора пачки, м.

Время цикла форвардеравключает время формирования воза tф.в, время грузового и холостого хода и время разгрузки tр.

Время формирования воза включает повороты стрелы (2-2,5 с), наводку захвата и подтаскивания сортиментов с пакетирование на земле (12-15 с), повороты и погрузку на платформу (5 с), перевод манипулятора в транспортное положение. Общее время составляет 23-25 с.

Один цикл работы манипулятора на загрузке, [7, c. 215]:

, м3 (24)

 м3

где - длина сортимента, м;

 - площадь звена захвата, м2;

 - коэффициент полнодревесности;

tразг - цикл работы манипулятора на разгрузке, с.

Кроме указанных элементов, время цикла форвардера на заготовке сортиментов включает движение холостым ходом, передвижение машины при наборе воза и движение с грузом.

Часовая производительность форвардера, [7, c. 215]:

м3 (25)

где скорости движения соответственно при переездных, при движении с грузов и на холостом ходу, (0,8; 2; 1,5).

Определяем потребное количество форвардера по формуле, [2, c. 13]:

, шт (26)

шт

где N - потребное количество машин, шт;

Qсм - сменное задание, м3;

Псм - сменная производительность, м3.

Определяем производительность на погрузке леса сортиментовозом по формуле, [18, c. 241]:

 (27)

где Т - продолжительность смены, мин.;

Q - номинальная грузоподъемность сортиментовоза, м3;

 - коэффициент использования рабочего времени, с учетом времени на подготовительно-заключительные работы, устранение технических неисправностей;

 - коэффициент использования грузоподъёмности сортиментовоза, м3;

t1 - продолжительность одного рабочего цикла сортиментавоза, мин;

t2 - время подготовки подвижного состава к погрузке, мин;

t3 - время оправки и крепления воза после погрузки, мин.

Определяем потребное количество сортиментовозов по формуле, [2, c. 13]:

шт (28)

где N - потребное количество машин, шт.

Qсм - сменное задание, м3

Псм - сменная производительность, м3.

.6 Расчет потребности рабочих на мастерском участке.

Таблица 1. Расчет потребности рабочих на мастерском участке.

.7 Расчет годовой потребности ТСМ на лесосечных работах

Таблица 2. Расчет годовой потребности ТСМ на лесосечных работах

.8 Расчет трудозатрат и потребного количества на подготовительных работах.

Таблица 3. Расчет трудозатрат и потребного количества на подготовительных работах.

Определяем уборку опасных деревьев по формуле, [2, c. 18]:

Nоп.д=, шт.(29)

Nоп.д= шт.

где, Nд - общее количество деревьев, шт.; Vхл. - средний объём хлыста, м3.

Определяем общее количество деревьев по формуле, [2, c. 18]:

Nд =, шт (30)

Nд =м3

где, Qгод-годовой запас производства, м3.

Определяем количество человек по формуле, [2, c. 18]:

n = (31)

n =

где, Nоп.д.-количество опасных деревьев, шт.; Др - число рабочих дней, дни; Нвыр - норма выработки, м3.

Определяем количество погрузочных пунктов по формуле, [2, c. 19]:

 (32)

где, qn- запас древесины на лесосеке, м3.

Qгод-годовой запас производства, м3

qn = (33)

qn =

где, lср- среднее расстояние трелёвки, м; q - запас древесины на 1 га/м3; k - коэффициент = 0.7.

Определяем количество человек по формуле, [2, c. 18]:

n = (34)

n =

где,.-количество погрузочных пунктов, шт.; Др - число рабочих дней, дни; Нвыр - норма выработки, м3.

Определяем протяжённость лесовозного уса по формуле, [2, c. 19]:

Lус =, км (35)

Lус ==17,37 км

где, k - коэффициент, учитывающий удаление усов за счёт прокладки, 1,1; n - количество усов на лесосеке, шт.; В- ширина лесосеки, м.

Определяем протяженность зимнего лесовозного уса по формуле, [2, с.18]:

, км. (36)

=10,42 км

Определяем протяжённость летних лесовозных усовпо формуле, [2, c. 19]:

. (37)

 км

Определяем количество человек на зимних лесовозных усах по формуле, [2,c. 18]:

 (38)

Определяем количество человек на летних лесовозных усах по формуле, [2, c. 18]:

 (39)

л

.9 Составление технологической карты

Данная лесосека будет разрабатываться скандинавской технологией.На подготовительных работах используется бензопила хускварна 262 ХР.Для разработки лесосеки используется комплекс харвестера JohnDeere 1270Eи форвардера JohnDeere 1510E. Харвестер выполняет валку деревьев → обрезку сучьев → раскряжевку на сортименты, а форвардер произведет трелевку на погрузочный пункт. На погрузочном пункте форвардер при разгрузке из тандемной тележке будет делать сортировку, а КАМАЗ-43118 с гидроманипулятором и прицепом будет осуществлять вывозку на нижний склад или сразу потребителю

2. Мероприятия по технике безопасности на лесосечных работах

При проведении всех лесосечных работ необходимо соблюдать правила техники безопасности на лесозаготовках в соответствии с требованиями ГОСТов.

Общие требования. При всех способах рубок необходима безопасность всего комплекса лесосечных работ: подготовительных и вспомогательных, валки и трелевки леса, очистки деревьев от сучьев, раскряжевки хлыстов, погрузки леса, механизированной очистки лесосек.

На каждую лесосеку до начала разработки в зависимости от конкретных условий рельефа местности, состава насаждения, способа рубки, используемых машин, оборудования и форм организации труда должна быть составлена технологическая карта. До начала выполнения основных лесосечных операций проводят подготовительные работы, включающие подготовку лесосек и лесопогрузочных пунктов, обустройство мастерского участка, строительство лесовозных усов. Подготовка лесосек включает уборку опасных деревьев, разметку магистральных и пасечных трелевочных волоков. При рубках ухода за лесом (прореживаниях, проходных) опасные деревья должны быть убраны в процессе проведения этих рубок.

До начала перебазирования комплексных бригад на новую лесосеку в радиусе 50 м от запроектированных границ верхних лесоскладов, лесопогрузочных пунктов, вспомогательного оборудования, лебедок, обогревательных помещений, столовых, которые наметили расположить в лесных массивах, не подлежащих рубке, должны быть убраны опасные деревья, а в лесных массивах, подлежащих рубке,- все деревья.

Техника безопасности на трелёвке леса к управлению и обслуживанию трактора на трелевке и вывозке леса допускаются лица не моложе 18 лет, признанные годными к данной работе медицинской комиссией, прошедшие обучение по учебной программе, имеющие удостоверение на право управления трактором и на производство данной работы. Указанные документы во время работы тракторист должен иметь при себе.

Спецодежда не должна иметь свисающих и развевающихся концов, обшлага рукавов должны быть застегнуты. Запрещается работать в одежде, пропитанной горюче-смазочными материалами. Тракторист на трелевке и вывозке леса должен работать в защитной каске.

Перед началом работы тракторист должен получить задание, точные и конкретные указания по его выполнению безопасными приемами и методами организации труда.

Ознакомиться с условиями и местом производства работ, маршрутом трелевки и вывозки леса.

Надеть спецодежду и спецобувь, средства индивидуальной защиты.

Приступая к работе, тракторист на трелевке и вывозке леса обязан убедиться в исправности всех механизмов и узлов трелевочного трактора, соответствии волока требованиям трелевки и вывозки.

Во время работы нельзя переходить через движущиеся канаты, отцеплять пачки до установки трактора или лебёдки. При развороты хлыстов вокруг препятствий следует отходить в сторону не менее чем на 10 м. Трелёвка леса гусеничными тракторами зимой и в дождливую погоду летом допускается на склонах крутизной до 15о, а в сухую погоду летом до 25о. Колесные тракторы можно применять для трелёвки леса на подъем до 7о, а на спуск до 17о в сухую погоду летом и до 13о в сырую погоду.

Техника безопасности при погрузке леса

Работы на погрузочных пунктах требуют строгого выполнения правил безопасности. Погрузочные пункты должны организованы в соответствии с установленными требованиями, в которых указаны величины допустимых уклонов, радиусов кривых. Места для установки механизмов должны быть тщательно подготовлены, спланированы, очищены от кустарника, валежника, пни спилены заподлицо с землей.

Запрещается поднимать челюстными погрузчиками и другими погрузочными механизмами грузы, превышающие установленную для них норму грузоподъемности. Нельзя загружать лесовозные автомобили и узкоколейные сцепы свыше их грузоподъемности или выше стоек коников. Подвижной состав должен ставится под нагрузку только после разрешающего сигнала оператора челюстного погрузчика. Во время погрузки шоферу не разрешается находиться в кабине автомобиля. Разрыв между комлями погруженных хлыстов и кабиной должен быть не менее 0,75 м.

3. Мероприятия по охране окружающей среды на лесосеке

В 1997 году в России был принят закон ‘Об охране окружающей среды’, в котором в статьях 73 и 74 устанавливается изучение экологии на всех уровнях образования, начиная от детских садов и, заканчивая ВУЗами и промышленными предприятиями. При Министерстве образования создан экологический центр, где находятся программы, пособия и рекомендательная литература.

Знание растений для жизни на Земле велико и необходимо их существование из-за фотосинтеза, так как растения потребляют 100 млрд тонн углекислого газа в год, выделяют кислород и синтезируют органические вещества до 180 млрд тонн в виде нефти, угля, газа и торфа. Велико значение растений для человека и живых организмов, так как они являются пищей, лекарственным сырьём, строительными материалом, топливом и т.д. На Земле существует 500 тысяч видов растений и человек почти всё использует для удовлетворения своих нужд, особенно ценен лес, луга и пастбища, овощные культуры и ягодники, лекарственные травы.

В России с 1997 года в Красную Книгу занесено 500 тысяч видов растений, 440 видов цветов, 10 видов папоротников, 20 видов мхов, 30 видов лишайников и грибов.

Охрана и защита лесов представляет собой комплекс организационных, экономических и правовых мер. Организационные осуществляются органами государственной власти и управления РФ и ее субъектов, специальными органами гослесохраны, лесоустройство, лесного кадастра. Экологические это плата за лесопользование, арендная плата, различные отчисления на воспроизводство, охрану, защиту леса в размере 5 % от стоимости древесины собственной заготовки. Правовые это ответственность за лесонарушения. Нарушения проявляются в виде: незаконной вырубки; уничтожение или повреждение леса путем поджога или иными общеопасными способами; нарушение правил пожарной безопасности; небрежного обращения с огнем в лесах; повреждение леса сточными водами, химическими веществами, промышленными отходами; ввода в эксплуатацию предприятий и других объектов без устройств, предотвращающих вредное воздействие на леса; засорения лесов бытовыми отходами; уничтожение полезной фауны леса; нарушение порядка заготовки и вывозки древесины, лесной продукции, лесного пользования; нарушение цепи и требований, указанных в лесорубочном билете; уничтожения и повреждения защитных лесных полос и другиенарушения.

В настоящее время природоохранная деятельность ухудшилась: финансирование, браконьерство, уменьшение контроля в заповедниках, пожары леса и т.д. Экология служит теорией и естественной научной основой для правильного природопользования и охраны окружающей среды.

Значение леса не имеет границ и в России он занимает 1/3 территории, что составляет 32% или 80 млн м3 мирового запаса древесины. Роль леса велика. Он дает чистый воздух поддерживает биосферу Земли, защищает почву от эрозии, дает строительный материал, лекарство, и еще более 20 000 тысяч различных веществ. Управление лесами осуществляется Министерством природных ресурсов, которое опирается на лесной кодекс, где весь лесной фонд является государственной собственностью и достоянием народа. Основной базой является - Сибирь, Урал и Западно-Европейская часть. Лес ценен не только древесиной, это еще и ягоды, грибы, орехи, лекарственные травы, кора, хвоя, и поэтому при разумном использовании леса требуется восстановительная посадка. При правильном ведении лесного хозяйства рубки на одном и том же участке проводится через 80-100 лет, когда лес достигает спелости, но в России на протяжении многих лет ведется хаотическая эксплуатация леса. В результате, которой резко уменьшаются хвойные породы и заменяются более ценными лиственными; больше потери леса происходят при заготовке леса, где остаются хвоя, кора, теряется подрост. В Лесном кодексе записано, что часть леса восстанавливается естественно, а другая часть за счет посева и посадок. Чтобы повышать рост и продуктивность древесины проводят санитарные рубки и рубки прореживания, борются с лесными вредителями с помощью гербицидов, следят за не возникновением пожаров и проводят массовую агитацию и работу с населением, проводят мелиорацию почвы для ее восстановления.

В законе «Об охране окружающей среды» 15 разделов и состоит он из 94-х статей, где рассматриваются задачи охраны природы, экологический контроль, экспертиза, уголовная ответственность и возмещение вреда от природоэкологических бедствий.

Россия отнесена ООН к странам плохой экологии, при чем 15 % территории страны это зона экологического бедствия. В настоящее время ситуация ухудшается, т.к идет экспорт природного сырья, а на территории страны идет ввоз радиоактивных отходов. Основной причиной экологического недостатка является низкий уровень экологической культуры людей, поэтому образовалась массовая пропаганда об охране окружающей среды.

Охрана государственной окружающей среды - это государственные и общие меры воздействия на природу для сохранения ее целостности. Поэтому я решила вести лесозаготовительные работы с целью безотходного производства. Очистка лесосеки от порубочных остатков будет вестись сбором их с делянки в кучу и дальнейшим использованием в виде подкладки на волок. Восстановление ведется естественными путем. Этот способ базируется на сохранение подроста при разработке лесосеки, а так же обсеменении вырубленной площади составом элитных деревьев или куртин. Этот способ сокращает затраты труда и средств формирования насаждения высокой продуктивности и сохраняет почву. Этот способ не всегда дает хорошие результаты, поэтому применение искусственного способа возобновления в таежной зоне составляет 30-40 % вырубок, а в смешанной 60-61% вырубок.

Заключение

Лесосечные работа являются важной фазой производственного процесса лесозаготовок.

Технология лесосечных работ определяется общим технологическим процессом лесозаготовительного предприятия, а так же видом выводимых продукции (деревья, хлысты, сортименты). Для каждой лесосеки должна быть выбрана технология разработки, которая обеспечивала бы максимальное использование труда рабочих и производительности машин.

В настоящее время лесозаготовка производиться новой техникой ( форфардеры, харвестеры), что разы увеличивает заготовку леса.

Техника пришла в замен на устаревшие машины, у которых объём работ гораздо меньше, чем у новых.

В моём курсовом проекте проведены расчёты которые показывают результаты производства лесосечных работ, объём работ производимый бригадой, состоящая из комплекса харвестера JohnDeere 1270Eи форвардера JohnDeere 1510E. Выяснил что современная валочная техника, а именно 1 комплекс заменяет 3 бригады в количестве 7 человек, что позволяет увеличить заготовку леса.

Для более лучшего развития лесной отросли необходима поддержка Государства, совершенствование технологий производства и внедрение новой техники.

Литература

1. Технология и оборудование лесозаготовок Редькин А. К. М.: ГОУ ВПО МГУЛ 2012

. Технология и оборудование лесозаготовок Редькин А. К. М.: ГОУ ВПО МГУЛ 2010

. Машины и механизмы лесного и лесопаркового хозяйства. Алябьев А. Ф. М.: ГОУ ВПО МГУЛ 2009

. Лесотранспортные машины Анисимов, Г. М. Лань 2009

. Машины и оборудование лесного комплекса Елепов А.А. АГТУ 2009

. Технология лесозаготовок Виногоров, Г. К. Лесная промышленность 1984

. Зарубежные машины и оборудование для лесозаготовок и лесовосстановления В. Д. Валяжонков МГУЛ 2006

. Электронный источник