Федеральное агентство по образованию РФ
Алтайский Государственный Аграрный Университет
Кафедра лесного хозяйства
Курсовой проект
Тема: Проект технологического процесса лесозаготовительного предприятия
Выполнил: студент 157 группы
Чубаров Р.А.
Проверил к.э.н. доцент
Семенов Михаил Иванович.
Барнаул 2010
Введение
Лесоэксплуатация и транспорт леса является одной из основных профилирующих дисциплин. Эта дисциплина охватывает широкий круг проблем. С одной стороны они связанны с заготовкой, транспортом, первичной обработкой и переработкой древесного сырья, производством товаров народного потребления и производственного назначения и комплексной переработкой низкокачественной древесины и отходов производства. С другой стороны, с воспроизводством лесных ресурсов и всех полезностей леса, т.е. с непрерывностью и неистощительностью пользования лесом. Многие полезности могут быть реализованы в процессе рациональной заготовки древесины.
Основная хозяйственная задача заключается в сохранении качества лесов, их наиболее ценного древесного состава, особенно хвойных пород. При планировании развития лесного хозяйства особое внимание следует обращать на усиление водоохранных, защитных, климатообразующих, оздоровительных и иных полезных природных свойств лесов в интересах народного хозяйства, улучшения окружающей среды.[2]
Лесоэксплуатация охватывает большой комплекс работ в области лесного хозяйства, которое в свою очередь тесно взаимодействует с другими отраслями. Развитие лесного хозяйства обусловлено экономическими и социальными потребностями страны. Лесное хозяйство как отрасль, формирующая, сохраняющая и регулирующая использование лесных ресурсов, призвано вести свою деятельность в направлении возрастания запасов лесных ресурсов, повышения их качества и правильного территориального размещения.
Лесоэксплуатация является завершающей фазой в лесопользовании. Грамотное ведение лесоэксплуатации непосредственно сказывается на экономической эффективности предприятия.[4]
1. Технологический процесс лесосечных работ
1.1Обоснование схемы технологического процесса
Лесосечные работы являются первой фазой технологического процесса лесозаготовительного предприятия. В их состав входят основные работы (валка деревьев, обрубка сучьев, трелевка и погрузка леса), подготовительные работы (подготовка лесосек, трелевочных волоков, лесопогрузочных пунктов), вспомогательные работы, очистка лесосек от порубочных остатков. Число и состав работ на лесосеке зависят от общего, принятого на предприятии технологического процесса и включают 3-8 основных операций. К ним относятся валка деревьев, трелевка, очистка деревьев от сучьев, раскряжевка хлыстов, сортировка лесоматериалов, штабелевка и погрузка на лесовозный транспорт.
В настоящее время получили наибольшее распространение следующие варианты технологического процесса:
- при вывозке деревьев – валка, трелевка и погрузка деревьев;
- при вывозке хлыстов – валка и трелевка деревьев, обрезка сучьев и погрузка хлыстов;
- при вывозке сортиментов – валка и трелевка деревьев, обрубка сучьев, раскряжевка хлыстов, сортировка, штабелевка и погрузка лесоматериалов.
С учетом способа вывозки сортиментами примем следующую схему технологического процесса:
- при вывозке сортиментов – валка, обрубка сучьев, раскряжевка, трелевка и погрузка сортиментов;
Валка деревьев является первой операцией технологического процесса заготовки древесного сырья. Она определяет содержание последующих технологических операций. При валке дерево отделяют от прикорневой части, превращая его в предмет дальнейшей обработки на лесосеке, лесопогрузочном пункте или верхнем лесоскладе. Валку деревьев производим бензопилой «Штиль».
Очистка деревьев от сучьев наиболее трудоемкая операция лесосечных работ. Так как включает в себя следующие приёмы: обрубку сучьев, сбор сучьев в кучи в пустоты между деревьями и сжигание их в непожароопасный период.
Следующей операцией технологического процесса является раскряжевка, она заключается в поперечном делении хлыста на сортименты от 2 до 6,5 м. Производится с помощью бензопилы «Штиль» и рулетки.
При трелевке деревья перемещают от места валки к лесопогрузочному пункту. В состав работ входят следующие элементы: транспортировка одного или нескольких сортиментов на лесопогрузочный пункт и обратный ход трактора при возвращении на лесосеку. Трелевку производим трактором МТЗ – 80(82) с трелевочным механизмом типа «Муравей»
Погрузку сортиментов на лесовозный транспорт производим трактором МТЗ – 82 с КУНом.
1.2 Выбор способа рубок и размеров лесосеки. Определение необходимого числа лесосек
При выборе способа рубок и размеров лесосек руководствуемся Правилами рубок ухода в лесах Западной Сибири. и данными задания на курсовой проект. Принимаем следующие размеры лесосеки: ширина –250 м, длина – 400 м.
Площадь годичной лесосеки S определяется по формуле:
S = Q / g га 0,2
где Q – годовой объём производства, м3;- (30800 м3);
g га– вырубаемый запас леса на гектар, м3.- (230 м3);
Таким образом, согласно заданию площадь годичной лесосеки будет равна:
S = 30800 /(230*0,3) = 446,4 га
Число лесосек N, необходимых для выполнения годового плана предприятием рассчитывается по формуле:
N = 10000 * S / B * L, шт
где B – ширина лесосеки, м; а L – длина лесосеки, м;
N = 10000 *446,4 / (250 * 400) = 45 шт.
1.3 Выбор способа разработки лесосеки и деляны
Вследствие неправильной формы и непостоянных размеров лесосек расположение волоков может быть как параллельным, радиальным и диагональным, как с магистральным волоком, так и без него, количество и расположение погрузочных пунктов будет зависеть от количества, размеров и расположения естественных прогалин. Лесовозные дороги и усы должны быть расположены на существующей густой сети лесных и лесопожарных дорог.
Ширина пасеки зависит от возраста и высоты насаждения. Лесосека разбивается на пасеки с трелёвочным волоком посередине. Сучья, вершины обрубают на месте у пня, тут же проводят раскряжёвку хлыста на сортименты, затем, после трелёвки сортиментов, порубочные остатки укладывают на волоке, естественных прогалинах и т.п.
Разработку пасек начинают с ближнего края по отношению к погрузочному пункту с предварительной разработкой волока. Валку всех клейменых деревьев проводят сразу по всей ширине полупасек, вершиной на волок в сторону трелёвки. Ширину пасеки в этом случае принимают 30 - 40 м., волока 3 - 5 м. Погрузочные пункты располагаются у дорог и квартальных просек, на полянах, прогалинах и других не покрытых лесной растительностью площадях. Общая площадь погрузочных площадок должна быть не более 0,2 га. на лесосеках до 10 га.} 0,3 га. на лесосеках площадью 10 - 15 га. Общая площадь технологических коридоров, прорубаемых при проходных рубках, не должна превышать 15 % площади лесосеки. [1]
При выборе схемы освоения лесосеки учитывается сезон лесозаготовок, тип лесовозной дороги, тип тягача. На плане лесосеки обозначают делянки, пасеки, волоки, верхние лесосклады, направления и последовательность движения рабочих и тракторов, зоны безопасности, лесовозные усы и места размещения оборудования.[3]
Основными собирающими путями заготовленного леса являются лесовозные усы. Вследствие хорошей освоенности лесов Барнаульского лесхоза лесовозные усы проектируются по существующей сети дорог и просек. При небольших размерах лесосеки и наличии дорог общего пользования лесопогрузочный пункт можно расположить вне контура лесосеки. Трелевка осуществляется колесными тракторами МТЗ – 82 в пространствах между деревьями.
Из выше сказанного и схем освоения лесосеки выбираем схему лесосеки с одним лесовозным усом, так как ширина лесосеки 250 м, расположение уса вдоль длинной стороны лесосеки.
После составления схем освоения лесосеки приступают к выбору способа разработки делянки, взятой из схемы освоения лесосеки. При этом следует учитывать базовый механизм на валке деревьев и способ вывозки леса. В данном случае бензопила и вывозка сортиментов. При разработке делянки возможны следующие способы разработки: метод широкого фронта, параллельный, радиальный. Метод широкого фронта применяется при широком использовании на погрузке челюстных погрузчиков, а также для создания запасов вдоль лесовозного уса. Параллельная схема применяется при крупнопакетной погрузке, т.е. большие трудозатраты на сооружение погрузок. Радиальный способ применяется при сортиментной вывозке. Таким образом, мы выбираем – радиальный способ разработки делянки
С учетом выбранной схемы следует выполнить на отдельном листе ватмана план разработки делянки с расстановкой необходимых размеров, с размещением погрузочных пунктов, с указанием очередности разработки пасек, направления трелевки и размещения оборудования, лесовозного уса, зоны безопасности.
Для выбранной схемы разработки делянки определяется среднее расстояние трелевки хлыстов, которое не должно превышать 300 м.
Lср=0,5В+0,4L
где Lср – среднее расстояние трелевки, м;
В – ширина лесосеки, м;- (250 м); L – длина лесосеки, м – (400м).
Lср=0,5*250+0,4*400=125+160 =285 м.
1.4 Режим работы предприятия и объёмы производства по операциям
Для определения объёма производства по операциям определяем число рабочих дней в году. При этом учитываем число дней работы в неделю (пяти или шестидневная рабочая неделя), время на осенне-весеннюю распутицу и на перебазировки лесозаготовительных бригад, тип лесовозной дороги, число праздничных дней в этом году.
Для проведения дальнейших расчетов возьмем 365 дней в году. Время на осенне-весеннюю распутицу принимаем 20 дней. Время на перебазировку 6 дней. Число праздничных и выходных дней определяем по календарю текущего года. Примем число праздничных дней 12. Возьмем шестидневную рабочую неделю и число рабочих дней в году будет составлять: