ОБОСНОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ

Обоснование и выбор варианта технологии и системы машин для лесосечных работ

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

Вид вывозимой продукции согласно данным индивидуального задания с лесосеке осуществляется  автотранспортом.

Согласно таблице 2 технологический процесс лесосечных работ представляет

  где Л – лесосека, ВС – верхний склад( погрузочный пункт), В – валка, ОС – очистка деревьев от сучьев, Ш - штабелевка, Т – трелёвка, ПХ – погрузка хлыстов.

Так как рельеф местности равнинный выбираем машинизированный способ заготовки. Согласно таблице 3 выбираем 2ТП – Х1вариант типа машин: валка – валочно-трелевочная машина ЛП-17, очистка от сучьев – самоходная сучкорезная машина ЛП-30Б, погрузка – челюстной лесопогрузчик ЛП-1Б

При выполнении лесосечных работ машинным способом рекомендуется мастерский участок оснащать только одной системой машин, имеющих однотипную базу. При объёме хлыста до 0,4 м³ рекомендуется принимать ТДТ – 55.

2.2.1 Определение производительности  валочно-трелевочной машины ЛП-17

Производительность лесозаготовительных машин определяется по формуле:

где Т_см – продолжительность рабочей смены, с, Т_см = 28800с;

 – коэффициент использования рабочего времени учитывающий простои по технологическим и организационным проичинам; для ЛП-17 =0,75;

  V_хл – объём хлыста, м³, V_хл=0,36;

Т_ц – время цикла обработки одного дерева, с.

Время цикла валочно – трелёвочных машин определяется по формуле

где : t₁ – движение машины с погрузочной площадки на первую технологическую стоянку, определяется по формуле

где: l_ср - среднее расстояние трелевки

 м

Где: а и в геометрические размеры части лесосеки , относящейся к одной погрузочной площадке(а=1000м, в=500м);

k₁и  k₂ – коэффициенты зависящие от схемы расположения трелевочных волоков ( параллельная схема расположения магистральных трелевочных волоков относительно лесовозного уса k₁=0,5и  k₂=0,25);

k₀ – коэффициент удлинения волоков из-за отклонения от прямолинейноси расположения k₀ = 1,1…1,2

n- число погрузочных пунктов на погрузочной площадке;

V_n  - значение объема трелюемой пачки ( 8м³);

v_х.х.- скорость перемещения на холостом (без груза) направлении, 0,9м/с;

t₂ – наведение захвато-срезающего устройства на дерево , его захвати натяг t₂=13…16с;

t₃- срезание дерева и возвращение пильного аппарата в исходное положение определяется по формуле :

где:  - диаметр дерева в месте пиления, 0,22м;

П_чп – производительность чистого пиления пильного аппарата         лесозаготовительной машины 0,013м²/с;

φ_чп – коэффициент использования производительности чистого пиления (φ_чп =0,6…0,8)

 – повал дерева в заданном направлении и доставка срезанного дерева в грузоформирующее устройство или пакет на земле ,    

  t₅ – зажим дерева в грузоформирующем устройстве, t₅=3…8с;

t₆ – перемещение машины к очередному дереву или на следующую технологическую стоянку:

где k_f – коэффициент формы площади лесосеки обрабатываемой машиной с одной технологической остановки; для машины ЛП-19 k_f=0,47;

R, r – максимальный и минимальный вылет гидроманипулятора лесозаготовительной машины соответственно 5м и 3,5м;

 _-скорость перемещения лесозаготовительной машины по лесосеке с одной технологической остановки на другую , с учетом трогания и торможения v_m=0,5…0,6м/с$

t₇ – движение машины с пачкой полного объема:

Где:  - скорость перемещения лесозаготовительной машины в рабочем (с трелюемой пачкой) направлении 3,3 м/с;

  t₈ – выгрузка пачки, выравнивание комлей:

2.2.2 Определение производительности  самоходных сучкорезных

Примашинноми механизированном способах разработки лесосек для очистки деревьев от сучьев на погрузочных пунктах используют самоходные сучкорезные машины. Существующие сучкорезные машины работают в цикличном режиме. При обработке дерева рабочими органами сучкорезных машин выполняются следующие приемы: поворот стрелы в горизонтальной и вертикальной плоскостях, захват дерева из штабеля, выравнивания осей дерева и стрелы, захват комля дерева кареткой протаскивающего механизма, рабочие и холостые ходы каретки, сброска хлыста в штабель.

Сменная производительность сучкорезной машины определяется по формуле:

м³/см

Где: Т_см – продолжительность смены, 28800с;

   φ – коэффициент использования рабочего времени ,φ=0,8;

 – время цикла обработки одного дерева, с;

             ,с

     где  – время на поворот стрелы и захват дерева, ;

            t₂ – время на протаскивание дерева через сучкорезную головку, с:

c

где: l_ср - средняя длина хлыста, 17,5м;

v_ср – средняя скорость протаскивания дерева, 2,6м/с;

k_n – коэффициент увеличения времени протаскивания из-за перехватов дерева, k_n =1,3…1,5

         – время на сброску хлыста в штабель , t₃=2…5 с;

2.2.3 Определение производительности челюстных погрузчиков

Сменная производительность челюстного погрузчика определяется по формуле:

Где: Т_см – продолжительность смены, 28800с;

   φ – коэффициент использования рабочего времени ,φ=0,5…0,6;

 - объем погружаемой пачки древесины, м³, в зависимости от объема хлыста и марки лесопогрузчика ,

 – время цикла, с

     где  – время набора пачки, с;

            t₂ – время грузового хода погрузчика, с;

             – время укладки пачки, с;

             – время оправки пачки, с;

        - время холостого хода погрузчика, с.

                   + =120…150 с, принимаем 140 с;

где l – расстояние перемещения между штабелем и лесовозом, l=15…20 м;

  V_ср – средняя скорость перемещения погрузчика, м/с; V_ср = 0,5…0,6 м/с.

Сравнивая с нормативной производительностью (м³)