Обоснование и Расчет лесосечных работ

2 ОБОСНОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ

2.1 Обоснование выбора варианта технологии и системы машин для лесосечных работ

Состав операций на лесосечных работах и их трудоемкость зависят от содержания технологического процесса лесозаготовок и в первую очередь от вида заготавливаемых лесоматериалов. Заготовленные на лесосеке лесоматериалы можно вывозить потребителями или на нижний склад в виде сортиментов; хлыстов (полухлыстов), деревьев или в виде технологической щепы.

Технологическим процессом 3-го типа предусматривается заготовка на лесосеке сортиментов и погрузка их на лесовозный транспорт.

С – сортименты; Л – лесосека; ВС – верхний склад (погрузочный пункт); В – валка; Т – трелевка; ОС – очистка деревьев от сучьев; Р – раскряжевка; СШ – сортировка-штабелевка; П(Д, Х, С, Щ) – погрузка древесного сырья на лесовозный транспорт; ЛУ – лесовозный ус.

· валка – очистка от сучьев – раскряжевка на сортименты – трелевка – погрузка сортиментов (3ТП – С3);

На валке, очистке от сучьев и раскряжевке рекомендуем отечественную универсальную пилу Тайга-245В;

Трелевка – форвардер на базе малогабаритного гусеничного трактора Макери, Макери-34Т;

На погрузке и вывозке – сортиментовоз ТМ-45-02+ТМЗ-8966-010.

2.2 Расчет производительности машин и механизмов на лесозаготовках

2.2.1 Определение производительности бензиномоторных пил

Производительность бензиномоторных пил определяется по формуле

                                                , м³,                                               

где – продолжительность рабочей смены, с; при 8-ми часовой рабочей смене с (односменный режим работы);

    – коэффициент использования рабочего времени; для бензиномоторных пил ;

    – объем хлыста, м³; (по заданию);

    – время цикла обработки одного дерева, с.

Время цикла на валке деревьев  определяется как сумма составляющих

                                           , с,                                           

где  – время на подготовку рабочего места (удаление подлеска, утаптывание снега зимой и т.д.). Величина  зависит от состояния площади лесосеки и его рекомендуют принимать на незахламленной лесосеке с небольшим количеством подлеска с;

     – время, затрачиваемое на спиливание дерева с учетом выполнения подпила, с;

     – время на переход от подпила к спиливанию, с;

     – время падения дерева и отход от него, принимается в пределах с;

     – время на переход от одного обрабатываемого дерева к другому.

Время, затрачиваемое на спиливание дерева с учетом подпила определяют по формуле

                                                 , с,                                                 

где  – средний диаметр дерева в месте его спиливания, см;

     – коэффициент увеличения площади пиления за счет подпила, ;

     – коэффициент использования производительности чистого пиления. На валке деревьев ;

     – производительность чистого пиления мотоинструмента, см²/с.

≈12 с.

Время на переход от одного дерева к другому  зависит от количества обрабатываемых деревьев, размещенных на 1 га и скорости перемещения вальщика.

При выборочных рубках время  определяется по формуле

                                                  ,                                                  

где  – коэффициент, учитывающий условия перехода вальщика с учетом обхода встречающихся на пути деревьев и визуального поиска, отмеченных в рубку деревьев, принимается в пределах ;

     – коэффициент, учитывающий вид рубки и соответствующее удлинение пути перехода, при прореживаниях – .

     – количество деревьев, отведенных в рубки, которые в зависимости от видов и очередности рубок, условий проведения, породного состава, колеблется в широких пределах и составляет  при прореживаниях .

≈39 с.

 с;

м³/смену.

По технической характеристике, производительность бензиномоторной пилы на валке деревьев и очистке их от сучьев, при среднем объеме хлыста 0,25 м³, составляет 20 м³/см. Расхождение расчетной производительности с производительностью по технической характеристике 7,45 %.

Средняя производительность на валке и очистке деревьев от сучьев

м³/смену.

При расчете производительности бензиномоторных пил на обрезке сучьев время цикла очистки деревьев от сучьев определяется по формуле

                                                 , с,                                               

где  – время, затрачиваемое на перемещение моториста вдоль дерева, с;

     – время на спиливание сучьев на одном дереве, с;

     – время на переход от одного дерева к другому, с

Время, затрачиваемое на перемещение моториста вдоль дерева можно определить по формуле

                                                     , с,                                                   

где – длина сучковой зоны дерева, которая зависит от породы древесины, длины  и диаметра дерева, м.

    – скорость перемещение моториста вдоль дерева при очистке его от сучьев, м/с; принимается в пределах 0,1…0,3 м/с.

Время на спиливание сучьев на одном дереве можно определить по формуле

                                                  , с,                                                

где – площадь сучьев, спиливаемых на одном дереве, м². В зависимости от породы, объема и длины дерева см² и принимается с графика м².

На очистке деревьев от сучьев .

Время на переход от одного дерева к другому определяется также, как при валке деревьев.

с;

≈3 с.

 с;

м³/смену.

По технической характеристике, производительность бензиномоторной пилы на очистке деревьев от сучьев, при среднем объеме хлыста 0,25 м³, составляет 30,4 м³/см. Расхождение расчетной производительности с производительностью по технической характеристике 7,66 %.

При расчете производительности бензиномоторных пил на раскряжевке хлыстов время цикла определяется по формуле

                                                 , с,                                               

где – время, перемещения моториста вдоль дерева с учетом разметки хлыстов, определяется по формуле

                                                    , с;                                                  

где – скорость перемещение моториста вдоль хлыста при его раскряжевке, м/с; принимается в пределах 0,1…0,2 м/с.

≈19 с

    – время на пиление хлыста, определяется по формуле

                                                 , с;                                               

где  – серединный диаметр хлыста, см;

Коэффициент использования производительности чистого пиления .

     – число резов (целое), приходящееся на один хлыст, при раскряжевке, определяется как

                                               , шт.;                                            

где – длина отпиливаемой вершины, м; м;

    – длина выпиливаемого сортимента, м м;

    – время на переход от дерева к дереву, с. При раскряжевке у пня  определяется также как и на валке деревьев, при раскряжевке на погрузочной площадке с.

шт.

≈21с

 с;

м³/смену.

По технической характеристике, производительность бензиномоторной пилы на раскряжевке хлыстов, при среднем объеме хлыста 0,25 м³, составляет 58 м³/см. Расхождение расчетной производительности с производительностью по технической характеристике 5,72 %.