Организация производства на предприятиях отрасли

Характерной особенностью современного этапа развития лесозаготовительной промышленности является широкое техническое перевооружение этой важнейшей отрасли народного хозяйства. Выпускаются принципиально новые, высокопроизводительные машины, позволяющие выполнять основные операции как на лесосеках, так и на нижних складах полностью механизированными способами, без применения ручного труда. Вместе с тем нельзя не учитывать и того обстоятельства, что основные объемы лесозаготовительных работ выполняются пока еще обычными методами и средствами, где наряду с механизированными имеются и ручные приемы.

Повышение эффективности производства в лесозаготовительной промышленности во многом зависит от технологии и организации лесосечных и нижнескладских работ.

Основная цель всякого предприятия — получение прибыли. Минимальный экономический эффект может быть достигнут только в том случае, если каждый участник общественного производства хорошо понимает как образуются экономические показатели, из каких элементво складывается себестоимость, производительность труда и что характеризует эффективность производства.

Очень важно научиться выбирать направление в развитии технологии целлюлозно-бумажного, лесохимического, гидролизного и других производств, обеспечивающий наибольший прирост продукции на каждый затраченный рубль капитальных вложений, на каждую единицу затраченного труда, израсходованных сырья, материалов, энергии и других элементов производства.

1. Обоснование объема производства

При определении объема лесозаготовительного производства учитываются следующие условия, установленные заданием:

1. Обязательное выполнение договоров (контрактов) на поставку потребителя конкретных круглых лесоматериалов, указанных в задании на проектирование.

2. Необходимость обеспечения сырьем собственных цехов деревообработки с учетом выполнения всех договорных поставок.

3. Удовлетворение потребности в лесоматериалах для собственных нужд предприятия.

4. Характеристика лесосечного фонда, в честности, его породного состава, среднего объема дерева.

В проекте не предусматривается ограничение объемов лесозаготовок из-за размера отпуска лесосечного фонда. В настоящее время в большинстве районов страны лесозаготовители могут приобретать без ограничения необходимое количество лесосек для разработки и поэтому в практике работы лесозаготовительных предприятий редко встречаются ограничения по общему объему отпуска леса.

При выполнении расчетов исходим из условия, что по хвойному хозяйству наиболее востребуемым сортиментом является пиловочное сырье, а по лиственному — фанерный кряж. Другие сортименты в пределах лиственной и хвойной групп в основном взаимозаменяемы.

При раскряжевке хлыстов кроме нужных для выполнения договоров сортиментов всегда производятся и другие сопутствующие сортименты.

Выход сортиментов рассчитываем отдельно по хвойным и лиственным породам.

Исходной базой для расчета объема заготовки хвойной древесины принимаем необходимую потребность в пиловочнике хвойном, для выполнения договорных поставок.

Общий объем пиловочника хвойного (Qхвпил) определяем по формуле:

Qхвпил = Qконтрпил.хв. + Qконтрпилом. i * Hpi + Qс.н.пилом.i* Hpi, тыс. м3,

Где Qконтрпил.хв. — объем поставок пиловочника хвойного по контрактам, (тыс. м3)

Qконтрпилом.i — объем поставок пиломатериалов, (тыс. м3)

Hpi — норма расхода пиловочного сырья на 1 м³ пиломатериалов, (тыс. м3)

Qс.н.пилом.i — лимит расхода пиломатериалов на собственные нужды, (тыс. м3)

Qхвпил =50+15*1,43+3*1,3 = 75,4 тыс. м3.

Ориентировочный выход различных сортиментов в процентах от объема деловой древесины приводится в Приложении 1. Приведенная в задании формула породного состава, предназначенного к разработке лесосечного фонда, характеризует его структуру по породам. Если породная формула представлена несколькими хвойными породами деревьев, необходимо определить процент выхода сортиментов, как средневзвешенную величину. При этом весами выступают количества единиц деревьев соответствующих пород. Например, при составе 6С4Б и диаметре дерева 0,46 м³ на высоте груди 0,26 м расчет процентов выхода хвойного пиловочника осуществляется следующим образом:

По данным Приложения 1, исходя из 6 единиц хвойных пород в формуле Сосна: выход деловой -82%, из них пиловочника — 54%

% выхода по сосне = %

Лиственный состав насаждений представлен только березой, расчеты упрощаются: выход деловой — 60%, из них фанерного кряжа — 76%,

Зная необходимый объем производства пиловочника хвойного, определяют общий объем заготовки древесины хвойных пород (Qхвзаг).

Qхвзаг= (Qхвпил*100) / Прпл, тыс. м3

Где: Прпл — процент выхода пиловочного сырья хвойных пород при раскряжевке хлыстов.

тыс.м3

Из 170,3 тыс. м3 ;

Сосна — 170,3 тыс. м3

По данным задания на проектирование и процентного выхода отдельных сортиментов (приложение 1) составляется баланс древесины хвойных пород при раскряжевке хлыстов (Таблица 1).

Таблица 1

Расчет выхода сортиментов Баланс древесины хвойных пород Сортименты хвойных пород По сосне Итого объем хвойных сортиментов, тыс. м3

% выхода Объем, тыс. м3

1. Пиловочник 54 75,41 75,41

2. Шпальный кряж 11 15,36 15,36

3. Балансы 22 30,72 30,72

4.Тарный кряж 0 0,00 0,00

5.Фанерный кряж 0 0,00 0,00

5. Стройлес 13 18,15 18,15

6. Технологическое сырье 0 0,00 0,00

Итого деловой 82 139,65 139,65

7. Дрова 18 30,65 30,65

Всего 100 170,3 170,30

Примечание: выход сортиментов в % к запасу деловой древесины

Исходя из удельного веса хвойных насаждений (в рассматриваемом примере он равен 60% (60% по сосне)), рассчитывается общий объем заготовки в год:

Qобщзаг. = (Qхвзаг*100) / Прплхв, тыс. м3

тыс.м3

Затем рассчитается объем раскряжевки древесины лиственных пород:

Qлистраск=Qобщраск — Qхвраск

тыс.м3

Таблица 1.1

Баланс древесины лиственных пород

Сортименты лиственных

пород % выхода Объем лиственных сортиментов, тыс. м3

1. Пиловочник 24 16,34

2. Тарный кряж 0 0,00

3. Фанерный кряж 76 51,76

4. Технологическое сырье 0 0,00

Итого деловой 60 68,1

7. Дрова 40 45,4

Всего 100 113,5

Примечание: выход сортиментов в % к запасу деловой древесины

Ориентировочный выход различных сортиментов в процентах (Прпл) в зависимости от среднего объема дерева по хвойному и лиственному породам приводится в Приложении 1.

По результатам расчетов составим таблицу 2.

Таблица 2

Сводный расчет выхода сортиментов и распределение их по потребителям

№ п/п Сортименты Объем древесины хвойных пород, тыс. м3 Объем древесины лиственных пород, тыс. м3 Всего древесины от раскряж. тыс. м3 в т. ч. по поставщикам

по контрактам для обработки в цехах на собствен. нужды не обеспечено потребителями

всего в счет контр. всего в счет контр.

1. 1. Пиловочник 75,41 50 16,34 10 91,75 60 21,5 3,9 6,35

2. 2. Стройлес 18,15 12 18,15 12 5,15 1 0

3. 3. Балансы 30,72 4 30,72 4 26,72

4. 4. Шпальный кряж 15,36 11* 15,36

11 2,35 2,01

5. 5. Тарный кряж

6. 6. Фанерный кряж 51,76 20

51,76

20 31,76

7. 7. Техсырье 0

8. 8. Дрова топливные 30,65

45,4 76,05

30 46,05

ИТОГО 170,3 77 113,5 30 283,8 107 29 34,9 112,89

11* - тарный кряж по контрактам компенсируется объемом шпального в размере 4 тыс. м3

Норма расхода на ящичную тару 1,88 м³, объем сырья для ящичной тары = 1,88*4 = 7,5 тыс. м3 (5,15 — остатки стройлеса, 2,35 шпальный)

Таблица 3

Сортиментный план на 2011 г. (тыс. м3)

сортименты Всего за год В т.ч. к линии ж/д кварталы

I II III IV

Распределение объемов, % 31 22 18 29

Пиловочник хвойный 75,41 50 23,38 16,59 13,57 21,87

Пиловочник лиственный 16,34 10 5,07 3,59 2,94 4,74

Стройлес 18,15 12 5,63 3,99 3,27 5,26

Балансы 30,72 4 9,52 6,76 5,53 8,91

Шпальный кряж 15,36 11 4,76 3,38 2,76 4,45

Тарный кряж

Фанерный кряж 51,76 20 16,05 11,39 9,32 15,01

Технологическое сырье

Итого деловой 207,75 107 64,40 45,71 37,40 60,25

Дрова для отопления 76,05 23,58 16,73 13,69 22,05

ВСЕГО 283,8 107 87,98 62,44 51,08 82,30

2. Применяемая техника и технология

2.1. Механизированная и машинная валка деревьев

В процесс валки дерева входит выполнение следующих приемов: осмотр дерева, подготовка рабочего места, подпил, срезание и сталкивание дерева с пня в заданном направлении, переход к следующему дереву.

Осмотр дерева производится для того, чтобы оценить его и выбрать условия для безопасной валки в направлении, установленном технологической картой разработки лесосеки и обеспечивающем наибольшее сохранение подроста. Подготовка рабочего места заключается в уборке снега, кустарника, подроста и низко свисающих сучьев, в выборе и подготовке путей отхода моториста во время свободного падения дерева.

Обеспечение падения дерева в заданном направлении и исключение раскалывания комлевой части ствола достигается размером, местом и формой подпила и недопила и применением вспомогательных валочных приспособлений (гидроклиньев, гидродомкратов, валочных лопаток и др.).

Форма и глубина подпила зависят от диаметра дерева в месте спиливания, величины и направления наклона ствола и кроны. Подпил одним резом производится только у деревьев диаметром у пня не более 0,18 м.

Глубина подпила для прямостойных деревьев составляет одну четверть диаметра ствола дерева в плоскости реза. При наклоне дерева в сторону валки, попутном ветре или при сильно развитой кроне дерева глубина подпила должна составлять 1/3 диаметра.

Угол подпила рекомендуется 0,35−0,70 рад. Высота пня после спиливания дерева должна быть не более 1/3 диаметра среза, а при валке деревьев, имеющих диаметр меньше 0,3 м не более 0,1 м. Спиливание дерева производится после подпила с противоположной стороны. Плоскость реза должна быть горизонтальной и находиться на уровне верхней кромки подпила.

Спиливать полностью дерево нельзя, так как в этом случае оно может внезапно упасть в любую сторону. Чтобы исключить произвольное падение дерева, оставляется недопиленная часть. Недопил выполняет роль шарнира при падении дерева, при этом образуется козырек, который препятствует движению комля в сторону противоположную падению дерева.

Машинная валка и пакетирование деревьев. Широкое распространение на лесозаготовках получили валочно-пакетирующие машины (ВПМ) круговой зоны, оборудованные манипуляторами. Они могут разрабатывать ленту леса шириной до 20 м (до 10 м с каждой стороны машины). Такие машины относятся к разряду широкозахватных.

В качестве базы для ВПМ используются гусеничные и колесные тракторы, ходовые части которых приспособлены для работы в условиях лесосеки. ВПМ состоит из базового трактора и навесного технологического оборудования, осуществляющего срезание дерева, сталкивание (снятие) его с пня и доставку комлевой части дерева в пакетирующее устройство или укладку его на землю. Если машина собирает деревья в пачки, то она имеет кониковое зажимное устройство для закрепления пачки (деревьев) в процессе формирования (продольного перемещения). Конструкцию ВПМ можно рассмотреть на примере машины ЛП-19.

Валочно-пакетирующая машина ЛП-19 предназначена для срезания деревьев и формирования их в пакеты в процессе сплошных рубок в насаждениях с максимальным диаметром на высоте груди 60 см, расположенных в равнинной местности с уклоном не более 0,185 рад (8°) и грунтами, обеспечивающими проходимость трелевочных тракторов.

Машина смонтирована из узлов трактора ТТ-4 и экскаватора Э041−21. Опорной базой машины является уширенная гусеничная ходовая часть, привод которой осуществляется от двух гидромоторов, входящих в состав двух механизмов для передвижения. На ходовую систему опирается поворотная платформа с дизельным двигателем, кабина оператора и шарнирно-сочлененная стрела. Подъем и опускание стрелы и рукояти осуществляются гидроцилиндрами. Захватно-срезающее устройство (ЗСУ) шарнирно закреплено на конце рукояти. На верхнем конце стойки имеется захват, на нижнем — захват и механизм срезания. Вылет манипулятора составляет 8 м, максимальный диаметр срезаемого дерева в месте пропила 90 см, скорость передвижения машины 2 км/ч.

У машины ЛП-19 отсутствует пакетирующее устройство, что ухудшает ее технологические качества, так как она не может готовить полногрузные пачки для тракторов с пачковыми захватами. Первоначально машина устанавливается у выбранного дерева. Затем, манипулируя гидроцилиндрами стрелы, рукояти и стойки ЗСУ, подводит последнее к дереву, захватывает и срезает его. После срезания дерево снимается с пня, переносится к месту укладки и укладывается на землю.

2.2. Технологические процессы трелевки древесины

Под трелевкой понимается процесс перемещения деревьев, хлыстов или сортиментов от места валки до лесопогрузочного пункта или места складирования (штабелевки в запас). Трелевка является важнейшей операцией технологического процесса. На ее долю приходится 25−30% трудозатрат по лесосечным работам и 10−12% всех трудозатрат по комплексу лесозаготовительного процесса. Трелевка относится к первичному транспорту, резко отличающемуся от других его видов. Она проводится в трудных условиях, при полном бездорожье, на любых грунтах и по снегу, с преодолением многочисленных препятствий. Машины, применяемые на трелевке, обладают высокими тяговыми усилиями, значительной проходимостью, минимальными скоростями движения.

Существуют различные средства и способы трелевки:

по виду перемещаемого груза — трелевка деревьев, хлыстов, сортиментов;

по способу трелевки — за комли, за вершины;

по положению перемещаемого груза относительно земли — волоком, в полупогруженном, в полуподвесном, в погруженном, в подвесном положениях;

по способу формирования пачки — с помощью чокеров, манипуляторов, клещевых захватов.

Наибольшее распространение получила трелевка деревьев и хлыстов в полупогруженном положении.

Трелевочные тракторы являются самыми распространенными машинами на трелевке леса. Они мобильны, маневренны, могут заезжать на лесосеку и собирать поваленные деревья (хлысты) и перемещать (трелевать) их к лесопогрузочному пункту. Применение их на трелевке ограничивается уклонами трелевочных волоков и несущей способностью грунтов.

Тракторы для трелевки леса подразделяются по типу ходовых опор, назначению и технологическому оборудованию для формирования перемещаемой пачки леса. По типу ходовых опор трелевочные тракторы бывают гусеничные и колесные, а по назначению — специальные трелевочные и общего назначения (общепромышленные). Специальные тракторы приспособлены для перемещения лесоматериалов в полупогруженном положении. Ходовая часть этих тракторов эластична и позволяет лучше преодолевать препятствия. Специальные тракторы имеют технологическое оборудование для формирования пачки.

В настоящее время применяют трелевочные тракторы с канатной оснасткой, с гидроманипуляторами и клещевыми захватами.

На тракторах с канатной оснасткой установлены лебедка для формирования и подтягивания пачки хлыстов (деревьев) и откидной погрузочный щит, на который посредством чокеров и тягового каната, натягиваемого на барабан лебедки, затаскивается передний конец пачки. Тяговый канат длиной 40−50 м на конце имеет петлю, в которую вставляется стопорное разрезное кольцо. Чокер представляет собой отрезок каната длиной от 1,7 до 2,5 м и диаметром 12−16 мм, имеющего на одном конце кольцо, на другом — крюк. Чокер предназначен для зацепки деревьев, хлыстов или сортиментов.

Для устранения ручного труда и механизации процесса формирования пачки на тракторе вместо погрузочного щита и лебедки установили гидроманипулятор и зажимной коник. К тракторам с гидроманипуляторами относятся и ЛП-18А на базе ТТ-4.

Трактор ЛП-18А применяют в крупномерных насаждениях. Он оснащен гидроманипулятором и щитом с увязочным устройством для набора и перемещения пачки деревьев (хлыстов).

Щит служит основанием для увязочного устройства и грузовой площадкой и может быть использован для выравнивания комлей и штабелевки хлыстов на лесопогрузочном пункте. Гидроманипулятором производится загрузка трактора деревьями или хлыстами.