Расчет режима работ, оборудования и трудозатрат лесного склада лесозаготовительного предприятия

Введение

Лесопромышленный комплекс РФ обладает огромным природным и производственным потенциалом. По обеспеченности лесами наша страна занимает первое место в мире, обладая примерно четвертью мировых запасов древесины (80,7 млрд. м³).

Республика Коми по запасам лесных ресурсов (2,8 млрд. м³) и величине расчётной лесосеки (28 млн. м³ в год) среди республик, краев и областей РФ занимает 4 место, уступая Красноярскому и Хабаровскому краям и Иркутской области.

Лесопромышленный комплекс занимает одно из ведущих мест в народнохозяйственном комплексе Республики Коми, как по объёмам товарной продукции, так и по удельному весу работающих, валютной выручке, формированию бюджетов всех уровней. Он во многом определяет социально-экономическое состояние республики.

Лесные ресурсы, как составная часть экономического потенциала Республики Коми, являются базой развития всех отраслей лесопромышленного комплекса.

Потенциал лесных ресурсов Республики Коми значителен. На её долю приходится 4,1% всей лесопокрытой площади России; 3,9% общих запасов леса; 4,2% запасов древесины хвойных пород; 5,3% запасов спелых и перестойных насаждений.

По данным учёта общий запас лесов государственного лесного фонда Республики Коми составляет 2,8 млрд. м³, что превышает запасы леса в таких странах, как Швеция (2,5 млрд. м³), Финляндия (1,7 млрд. м³), Франция (1,8 млрд. м³), Германия (2,7 млрд. м³).

В Европейской части России Республика Коми среди всех субъектов Федерации занимает первое место по основным показателям государственного лесного фонда.

В составе насаждений преобладают наиболее ценные хвойные породы (84,9%), из них ель (60%) и сосна (23%). На территории республики сосредоточено 16,7% хвойных насаждений Европейской части России.

Сравнительные показатели использования лесных ресурсов РК, России и зарубежных стран представлены в табл. 1.

Таблица 1. — Использование лесных ресурсов в РК, России и зарубежных странах

Лесопользование в лесах Российской Федерации должно вестись в соответствии с принципами, изложенными в лесном кодексе. Основные из них следующие:

— устойчивое управление лесами, сохранение биологического разнообразия, повышение их потенциала;

— сохранение средообразующих, водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных и иных полезных функций лесов в интересах обеспечения права каждого на благоприятную окружающую среду;

— использование лесов с учетом их глобального экологического значения, а также с учетом длительности их выращивания и иных природных свойств лесов;

— обеспечение многоцелевого, рационального, непрерывного, неистощительного использования лесов для удовлетворения потребностей общества в лесах и лесных ресурсах;

— воспроизводство лесов, улучшение их качества, а также повышение продуктивности лесов;

— обеспечение охраны и защиты лесов;

— использование лесов способами, не наносящими вреда окружающей среде и здоровью человека.

Лесозаготовительное предприятие (лесопользователь) может получить участок леса на аукционе по продаже права на заключение договора аренды лесного участка на срок от 10 до 49 лет.

После заключения договора аренды и регистрации его в государственном реестре лесопользователь оформляет лесную декларацию и производит заготовку древесины. В течение года после заключения договора аренды лесного участка лесопользователь должен составить проект освоения лесов.

При проведении лесозаготовительных работ лесопользователь должен руководствоваться правилами заготовки древесины, утвержденными приказом МПР России № 184 от 16.07.2007 г.

В соответствии с этими правилами объем заготавливаемой древесины должен соответствовать расчетной лесосеке.

Расчётная лесосека — это разрешенный в установленном порядке предельный годовой объем заготовки древесины рубками главного пользования в пределах определённой территории и хозяйственной секции.

1. Состав нижнескладских работ Лесной склад — это предприятие, на котором производится обработка и первичная переработка лесоматериалов. Примерная схема территориального размещения лесных складов различных типов приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Схема территориального размещения лесных складов различных типов Существуют следующие типы лесных складов:

1. Нижние склады лесозаготовительных предприятий — самый распространенный тип (до 65%). Заготовленный лес доставляют с лесосеки по лесовозным дорогам, а полученную на нижнем складе готовую продукцию отгружают на подвижном составе железных дорог МПС (прирельсовые или сухопутные склады) или сдают в сплав (береговые или сухопутно-водные склады).

2. Лесоперевалочные базы. Лес доставляют сплавом, а готовую продукцию отгружают по железной дороге МПС.

3. Лесные порты или водные склады. Лес поступает по железным дорогам МПС или водным путем, а отгрузка идет на морские суда.

4. Лесные склады потребителей — это склады перед перерабатывающими предприятиями, например, перед Сыктывкарским ЛПК.

Нижний склад — это производственное подразделение лесозаготовительного предприятия, расположенного в пункте примыкания лесовозной дороги к путям общего пользования и производящие приемку и обработку заготовленного леса (очистку деревьев от сучьев, раскряжевку хлыстов, окорку сортиментов, раскалывание коротья и удаление гнили), сортировку круглых лесоматериалов, а также их временное хранение и отгрузку потребителям. Также на нижних складах можно осуществлять переработку некоторых сортиментов, например, выработку шпал, пиломатериалов, технологической щепы и др.

Взаимная связь отдельных операций на лесном складе характеризуется структурной схемой технологического процесса.

Все операции, выполняемые на лесных складах, делят на:

— операции по первичной обработке и частичной переработке заготовленного леса (очистка деревьев от сучьев, поперечная и продольная распиловка, окорка, раскалывание, измельчение в щепу и др.);

— переместительные (выгрузка, сортировка, штабелевка, внутрискладской транспорт, погрузка и др.).

К переместительным операциям относятся погрузочно-разгрузочные и штабелевочные работы, сортировка лесоматериалов, подача лесоматериалов в перерабатывающие цехи, внутрискладские перевозки и др. К переместительным операциям также относятся продольное перемещение лесоматериалов в шпалорезных станках и лесопильных рамах, продольное перемещение сортиментов в роторных окорочных станках и т. п.

На лесных складах применяется оборудование, которое может быть разделено на следующие группы: машины и установки периодического действия; машины непрерывного действия.

В зависимости от назначения на нижних лесоскладах может производиться обработка (раскряжевка хлыстов на сортименты), переработка древесины (лесопиление, шпалопиление, производство щепы и т. д.) или только перегрузка древесины с одного вида транспорта на другой, например, при сортиментной заготовке, (перевалочные лесосклады).

На нижнем лесоскладе выполняются следующие основные операции:

— выгрузка древесины с подвижного состава;

— штабелевка хлыстов;

— раскряжевка хлыстов на сортименты;

— штабелевка сортиментов;

— отгрузка готовой продукции.

На нижнем лесоскладе можно выделить три производственные подразделения (участка):

— участок выгрузки хлыстов;

— участок раскряжевки хлыстов и сортировки сортиментов;

— участок штабелёвки и отгрузки сортиментов.

Кроме этого, для переработки древесины на нижнем лесоскладе располагаются лесообрабатывающие цехи.

Для наглядного представления последовательности выполнения и связях между отдельными видами работ в проекте приводится структурная схема технологического процесса.

На рисунке 2 приведена структурная схема прирельсового нижнего лесосклада.

Рис. 2. Структурная схема технологического процесса прирельсового нижнего лесосклада Потери при раскряжёвке составляют 1−2%

2. Выбор режима работ Режим работы нижнего лесосклада зависит от конкретных производственных условий, и он неодинаков на разных производственных подразделениях.

На выгрузке древесины режим работы принимается в соответствии с режимом работы на отгрузке древесины на лесосеке.

Раскряжевку хлыстов на сортименты, сортировку и штабелевку сортиментов целесообразно производить в течение года равномерно в две или три смены. В весенний и осенний периоды возможны краткосрочные перерывы в работе раскряжёвочно-сортировочных потоков для проведения профилактических ремонтов оборудования. Эти перерывы можно совмещать с периодом весенней и осенней распутицы. Количество дней работы в неделю принимает студент по своему усмотрению.

Режим работы на отгрузке сортиментов зависит от примыкания нижнего лесосклада к транспортному пути. Для береговых нижних лесоскладов отгрузка производится в навигационный период, для прирельсовых — равномерно в течение всего года при числе дней работы равным календарному. При отгрузке автомобильным транспортом режим работы задается в соответствии с использование автодороги. Возможна отгрузка древесины с нижних лесоскладов различными видами транспорта (водным и автомобильным, железнодорожным и автомобильным). В этом случае режим отгрузки древесины задается по каждому виду транспорта отдельно.

Сведения по режиму работы заносятся в табл. 2.

Таблица 2. — Режим нижнескладских работ

3. Календарный план нижнескладских работ Режим работ должен способствовать эффективному использованию лесоскладского оборудования. При выборе режима работы принимают: число дней работы в году, число дней работы в неделю, сменность работы на выполнении операций, продолжительность работы в сезон, продолжительность осенней и весенней распутицы. На нижнем лесоскладе создаются запасы хлыстов и сортиментов, которые следует определить в курсовом проекте. Пример календарного плана нижнескладских работ приведён в табл. 3.

Таблица 3. — Календарный план работы на нижнем лесоскладе

4. Выбор и обоснование основного технологического оборудования лесной экономический производительность выработка Для выгрузки хлыстов с подвижного состава лесовозной дороги, создания их запаса и подачи на обработку примем козловой кран ЛТ-62 имеющий грузоподъемность 32 тонны с грейферным захватом ЛТ-185−1

Таблица 4. — Техническая характеристика козлового крана ЛТ-62

На раскряжевке хлыстов на сортименты примем две установки с продольным перемещением хлыстов ЛО-15С Таблица 5. — Техническая характеристика установки ЛО-15С

Для сортировки сортиментов примем два продольных цепных лесотранспортера ЛТ-182 с гравитационными сбрасывающими устройствами (ГСУ) с двухсторонней сброской Таблица 6. — Техническая характеристика лесотранспортёра ЛТ-182

Для штабелёвки и отгрузки сортиментов в полувагоны, платформы или сортиментовозы примем башенный кран КБ-572

Таблица 7. — Техническая характеристика башенного крана КБ-572

Выбранное оборудование заносится в табл. 8.

Таблица 8. — Оборудование для выполнения нижнескладских работ

5. Определение норм выработки (сменной производительности) оборудования на основных работах Для козлового крана ЛТ-62

м?/см Нормы выработки на штабелевке сортиментов с использованием консольно-козловых и башенных кранов принимаются по сборнику норм [1], а на погрузке к этим нормам применяется коэффициент 0,85.

Для башенного крана КБ-572

— на штабелёвке

м?/см

— на отгрузке

м?/см Для раскряжёвочных установок с продольным перемещением хлыстов, например, ЛО-15С, ЛО-15А, нормы выработки приводятся для деловых сортиментов, специальных сортиментов и дров. Поэтому необходимо определить средневзвешенную норму выработки (Н_р, м³/см) по формуле

где , — норма выработки, соответственно, деловых сортиментов, спецсортиментов (короткомерных кряжей — фанерного, спичечного и др.) и дров, м³/см. [1];

, — доля деловых сортиментов, спецсортиментов и дров (принимаются в соответствии с сортиментным планом).

м?/см В технологическом плане между раскряжевкой и сортировкой сортиментов существует жесткая связь. По производительности один сортировочный лесотранспортёр не будет сдерживать выработку одной раскряжевочной установки с продольным перемещением хлыстов.

Поэтому каждую раскряжевочную установку с продольным перемещением хлыстов обслуживает один сортировочный лесотранспортер. Норма выработки на сортировке сортиментов принимается равной норме выработки раскряжевочной установки ЛО-15С.

6. Определение потребного количества оборудования и рабочих на основных работах Основные технологические операции на нижнем лесоскладе (раскряжевка, сортировка сортиментов) в течение года выполняются равномерно. Поэтому определение потребного количества оборудования и рабочих производится в целом за год.

Количество оборудования, шт.

где — годовая выработка единицы оборудования, тыс. м³

где — норма выработки (сменная производительность), м³/маш-см;

— годовой эффективный фонд времени работы оборудования при двухсменной работе, ч. (для кранов, разгрузочно-разделительных устройств 3770 ч., для раскряжевочных установок, сортировочных лесотранспортёров 3600 ч.)

Результаты расчётов сводятся в табл. 9.

Таблица 9. — Определение потребного количества оборудования и рабочих на основных работах

7. Формирование бригад и звеньев для выполнения основных работ Формирование бригад и звеньев для выполнения основных работ производится в соответствии с нормами.

Сведения по количеству и составу бригад и звеньев заносятся в табл. 10.

Таблица 10. — Количество и состав бригад и звеньев

8. Определение объема работ, трудозатрат и состава бригад (звеньев) для выполнения подготовительно-вспомогательных работ Расчёт трудозатрат на подготовительно-вспомогательные работы производится в табл.11.

Таблица 11. — Расчёт трудозатрат на подготовительно вспомогательные работы

В графу 5 заносится годовой объем работ, тыс. м³, в соответствии с заданием на проектирование.

Потребное количество рабочих на подготовительно-вспомогательных работах

где — сумма трудозатрат на подготовительно-вспомогательные работы, чел-дн.

Для выполнения подготовительно-вспомогательных работ формируются звенья в составе:

— на приемке древесины — учетчик;

— на подготовке подштабельных мест — 1…2 рабочих;

— на уборке отходов и расчистке снега — 1 рабочий;

— на точке круглых пил — пилоточ;

— на устройстве, содержании и ремонте освещения и связи — электрик;

— на техническом обслуживании и ремонте оборудования — слесари.

9. Расчет списочного количества рабочих и комплексной производительности труда Списочное количество рабочих на основных работах определяется по формуле

где — сумма трудозатрат на основных работах, чел-дн (табл. 9);

— фонд рабочего времени одного рабочего в год, дней;

где — фонд рабочего времени одного рабочего в год, ч, =1756 ч.

Списочное количество рабочих на подготовительно-вспомогательных работах

где — сумма трудозатрат на подготовительно-вспомогательных работах, чел-дней (табл. 11)

Комплексная производительность труда на основных работах м³/чел,

.

Общая комплексная производительность труда с учётом подготовительно-вспомогательных работ, м³/чел

.

дней

чел

чел

м³/чел

м³/чел

10. Выбор и обоснование схемы планировки нижнего лесосклада При компоновке нижнего лесосклада необходимо стремиться к наиболее рациональному взаимному размещению участков запаса хлыстов, раскряжевки-сортировки (первичных поточных линий), штабелевки, хранения и отгрузки круглых лесоматериалов (склада сортиментов) и деревообрабатывающих цехов, исключающему или сводящему к минимуму перевалочные работы и внутрискладские перемещения древесины, особенно при снабжении цехов сырьем. Для составления плана нижнего лесосклада используют типовые проекты и другие планировочные решения производственных участков и лесосклада в целом. На план наносят все складские объекты. При составлении плана нижнего лесосклада пользуются пособием.

При выгрузке хлыстов с подвижного состава и подаче их к раскряжевочным установкам козловыми кранами для увеличения степени загрузки кранов и раскряжевочных установок целесообразно проектировать на один кран две раскряжевочных установки с продольным перемещением.

При разработке технологической схемы при параллельном расположении поточных линий целесообразно сортировочные лесотранспортеры на складе сортиментов располагать под консолью крана.

11. Расчёт параметров склада сортиментов Расчет параметров склада сортиментов производится в соответствии со схемой (рисунок 8).

Рис. 15. Схема склада запаса сортиментов с башенным краном

1 — штабели сортиментов, 2 — башенный кран КБ-572, 3 — автодорога, 4 — железнодорожный тупик; 5 — погрузочная эстакада, 6 — сортировочный лесотранспортер.

Общая площадь склада сортиментов, м²:

где — объём запаса сортиментов, м³.

Запас сортиментов, отгружаемых с прирельсового лесосклада в соответствии с нормативами должен составлять пятнадцатьтридцать суточных объемов отгрузки:

где — коэффициент полнодревесности штабеля, ;

— высота штабеля, м.

т. м³

Примечание: высота штабеля должна быть не более полуторной длины сортимента и не более? длины штабеля.

где — пролет крана (вылет стрелы), м;

— расстояние от головки рельса (лесонакопителя) м,

где — ширина штабеля, м с — разрыв между штабелями, м; с = 2…3 м.

м²

Длина фронта штабелей, м:

.

Количество штабелей:

12. Технико-экономические показатели Все технико-экономические показатели, полученные при разработке проекта нижнего лесосклада, сводят в табл. 8.

Таблица 8. — Технико-экономические показатели

13. Описание технологического процесса Выгрузка хлыстов из подвижного состава производится козловым краном ЛТ-62 с грейферным захватом ЛТ-185−1, в 2 смены, раскряжёвка хлыстов на сортименты производится на раскряжёвочной установке с продольным перемещением хлыстов ЛО-15С, в 3 смены, сортировка сортиментов производится на продольных цепных лесотранспортерах ЛТ-182 с гравитационными сбрасывающими устройствами (ГСУ) с двухсторонней сброской, в 3 смены, штабелёвка сортиментов производится башенным краном КБ-572 с использованием стропных комплектов, в 3 смены, отгрузка сортиментов в полувагоны, платформы или сортиментовозы производится башенным краном КБ-572 с грейферным захватом ЛТ-185−1, в 2 смены.

Библиографический список

1. Нормы выработки (времени) и расценки, нормативы численности и затраты труда для предприятий «Комилеспрома», г. Сыктывкар, 1988 г.- 402с.

2. Редькин А. К. и др. Технология и проектирование лесных складов: учебное пособие для вузов, — М.: «Экология», 1991 г. — 288с.

3. Воронина М. А, и др. Методические указания к курсовому проектированию для студентов специальности 250 401 «Лесоинженерное дело», бакалавров и магистров по направлению подготовки 250 400.62 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств», г. Ухта, 2012,-39с