Анализ технологии лесозаготовительного предприятия

Леса Беларуси занимают около одной трети территории республики и являются ее большим национальным богатством. На долю лесного комплекса приходится почти 25% общего числа предприятий в народном хозяйстве республики, а по списочной численности промышленно-производственного персонала составляет 7,5%, по численности рабочих 8%, по выпуску товарной продукции — 4,8%, по стоимости основных производственных фондов — 3,9%.

Лесная промышленность занимает важное место среди отраслей народного хозяйства. Древесина и продукты ее переработки используются практически во всех отраслях промышленности. В настоящее время из нее изготавливают уже около 25 тысяч разнообразных продуктов.

Общая площадь республики 2075,9 тыс. га, лесопокрытая площадь равна почти 6757,3 тыс. га. Леса относятся в основном ко 2-й группе (48,2%), а к первой — 51,8%.

Запас спелой древесины в лесах хвойных пород 29,08 млн. м?, твердолиственных 4%, мягколиственных 35,7%. Средневозрастных 36,8% и молодняка 44,7%.

Средние таксационные характеристики насаждений: запас на 1 га — 175 м?, запас на 1 га спелых насаждений — 213 м?, средний объем хлыста колеблется в пределах 0,18−0,22 м?. Средний прирост на 1 га — 2,77 м?. Таксационная формула насаждений 3С1Е2Б1Ос2Л1Д единичные Гр; Кл; Яс.

Общий объем заготовки в Беларуси всеми видами пользования составляет 10,6 млн. м? в год, в том числе по главному пользованию свыше 6 млн. м?. Самым крупным лесозаготовителем является «Беллеспром» около 4,5−4,8 млн. м? только по главному пользованию.

На период 2005 г. сплошные рубки составляют 90% и частично (10%) постепенные и выборочные рубки, которые будут вести в основном в лесах 1 группы, с сохранением жизнеспособного подроста. В млн. м? древесины по главному пользованию основные производственные структуры и ведомства ведут заготовки в небольших объемах.

Заготовки ведутся различными видами предприятий с использованием разнообразного оборудования и технологий. Вывозят в основном хлысты на автопоездах МАЗ-509 (густо дорожной сети в лесах республики по областям составляет от 0,75 до 2,2 км. на 100 га общей площади).

Техническое перевооружение лесозаготовительной отросли за последние годы, внедрение прогрессивных форм организации труда и производства позволяли сохранять тенденцию роста количественной комплексной выработки на одного человека. Одним из главных направлений развития лесозаготовительного производства является ускорение технологического перевооружения предприятий на основе внедрения новой отечественной и зарубежной техники и прогрессивных технологических процессов. Механизация лесосечных работ возрастает за счет внедрения колесных многооперационных машин.

В настоящее время и в ближайшем будущем на лесозаготовках в республике будут применяться системы машин имеющих в своем составе машины ЛП-17А, ТБ-1М, тракторы повышенной проходимости ЛХТ-100Б, Харвестеры, ЛТ-189А и др.

В месте с тем природно-производственные условия Беларуси обуславливают в ближайшей перспективе необходимость выполнения лесосечных работ комплексными бригадами традиционными методами. Бензомоторная пила МП-5 «Урал-2», М-228, зарубежных фирм «Хускварна», «Штиль» в сочетании с обычными тракторами ТДТ-55А, ЛКТ-95, МЛ-30 и др. Вывозка древесины из лесосек будет осуществляться автопоездами МАЗ-5434 + ГКБ-3383, оборудованы манипуляторами ЛВ-165 и др.

Тема курсового проекта актуальна по своему содержанию. Цель данного курсового проекта — изучить и проанализировать существующую технологию лесозаготовительного предприятия, выяснить существенные недостатки, снижающие эффективность организации лесозаготовительного производства и производительности труда.

1. Технология лесосечных работ

1.1 Расчет режима работы

Таблица 1.1

1.1.1 Расчетная лесосека

(1.1)

где qсредний запас леса на 1 га, м?

а, bразмеры лесосеки (6,6 га) Определяем количество лесосек по формуле:

(1.2)

где Q — годовой объем заготовки древесины, тыс.

1.2 Расчет подготовительных работ и трудозатрат на их выполнение

Таблица 1.2

1.3 Расчет потребности в оборудовании и рабочих

Необходимое число механизмов для выполнения отдельных видов работ в комплексной бригаде представлены в таблице 1.3

Определим число комплексных бригад на мастерском участке по формуле:

(1.3)

где Qгод — годовой объем заготовки древесины Д — число рабочих дней в году с — число смен Збр — сменное задание на бригаду Таблица 1.3

Потребность в основном оборудовании на мастерском участке представлены в таблице 1.4

Таблица 1.4

1.3.1 Расчет производительности трелевочного трактора

Производительность трелевочного трактора определяется по формуле:

Псм = Q· N, м? (1.4)

где Qобъем трелюемой пачки, м?

Nчисло рейсов за смену Для нахождения производительности необходимо выразить Q :

(1.5)

где F — касательная сила трактора (1−2 передача), Н Рэксплуатационная сила трактора, т

w'- основное удельное сопротивление трактора, Н/т

w" — удельное сопротивление движения пачки о грунт, Н/т

іуклон, ‰

kкоэффициент распределения веса пачки между трактором и волоком

?- объемный вес древесины, т/м?

м?

Определим касательную силу трактора на первой передаче:

м? (1.6)

где N-мощность трактора (109 кВт)

?- коэффициент полезного действия (0,65−0,85)

?- скорость трактора на 1 передаче (7км/ч)

H

Определяем рейсовую нагрузку трактора по сцеплению колес с грунтом:

м? (1.7)

где ?- коэффициент сцепления колес с грунтом (0,4)

м?

Рейсовая нагрузка проверяется по грузоподъемности трактора Q??1:

(1.8)

где qгрузоподъемность трактора (4 т), т м?

Определяем ограничение рейсовой нагрузки по тяговому усилию лебедки по формуле:

(1.9)

где Fлтяговое усилие лебедки, Н Определяем число рейсов трактора в смену:

(1.10)

где Тпродолжительность рабочей смены, с.

tп-зподготовительно-заключительное время, с

?1 — коэффициент использования рабочего времени (0,8−0,9)

tцвремя продолжительности одного рейса (цикла), с Для определения числа рейсов необходимо определить tц по формуле:

(1.11)

Где t — время холостого хода, с

t — время формирования пачки, с

t — время грузового хода, с

t — время на отцепку пачки, с

;

1.4 Расчет количества вспомогательных работ

Таблица 1.5

1.4.1 Расчет вспомогательных машин, механизмов и приспособлений

Таблица 1.6

1.5 Расчет вспомогательного оборудования и инструментов

Таблица 1.7

1.7 Расчет рабочей силы на мастерском участке и учет труда

Таблица 1.8

1.7 Расчет технико-экономических показателей

1 Определяем выработку на одного основного рабочего в день

(1.12)

где Qдн — суточный объем работ на предприятии, м?

n0 — число рабочих на основных работах

2 Выработка на одного рабочего в год Вгод = Вдн · Д, м? (1.13)

где Д — число рабочих дней в году Вгод = 13,7 · 285 = 3904 м?

3 Выработка на одного списочного рабочего в день

(1.14)

где nсп — списочное количество рабочих

4 Выработка на одного списочного рабочего в год Вгод. сп = Вдн. с · Д, м? (1.15)

Вгод.сп = 11 · 285 = 3135 м?

трелевочный раскряжевочный лесоперерабатывающий производительность

2. Технология и организация нижнескладских работ

2.1 Обоснование технологического процесса

Нижний склад расположен в пункте примыкания лесовозной дороги к железнодорожным путям широкой колеи. Грузооборот нижнего склада составляет 220 тыс. м³, число рабочих дней 290, смен 2. Сырье на нижний склад ввозится в виде хлыстов по автомобильным дорогам. С учетом выше перечисленного намечаем следующую технологию нижнескладских работ:

Выгрузка — ЛТ-62

Зачистка сучьев — ЛП-29

Раскряжевка — ЛО-15А Штабелевка и погрузка — ККЛ-12,5

2.2 Режим работы на нижнем складе

Таблица 2.1

2.3 Распределение древесины

Таблица 2.2

2.4 Баланс перерабатываемого сырья

Таблица 2.3

2.5 Расчет потребности площади нижнего склада

Таблица 2.4

2.5.1 Расчет потребной площади нижнего склада

На нижних складах хранят древесину разного назначения, сроки хранения различны.

Хранение древесины может быть организованно:

на резервных складах сырья перед раскряжевочными эстакадами и на складах межсезонных запасов в виде хлыстов или деревьев;

на резервных складах сырья при производственных цехах лесопиления, шпалопиления и др. в виде сортиментов;

на складах готовой продукции у отгрузочных путей МПС в виде сортиментов, отгружаемых в круглом виде.

Первый вид хранения создает благоприятные условия для ритмичной работы нижнего склада в течении как суток, так и всего года.

2.5.2 Расчет площади нижнего склада

Полная площадь склада находится по следующей формуле;

(1.16)

Где, f_нетто. — сумма площадей занимаемые отдельными сортиментами Общая площадь нижнего склада называется F_брутто и определяется по формуле;

(1.17)

Где, К_пл — коэффициент использования площади нижнего склада, принимаемый равным от 0,25 до 0,6.

Полная площадь склада F_брутто будет зависеть от высоты штабелей и их полнодревесности: чем больше высота штабелей и их полнодревесность, тем меньше потребная площадь нижнего склада. Площадь нижнего склада всегда рассчитывается на складирование наибольшего количества древесины, которое может накопиться в нармотивные сроки ее хранения.

В соответствии с действующими положениями сезонные запасы древесины на нижних складах создаются с целью использования преимуществ зимнего периода для вывозки леса и обеспечения бесперебойной работы складов в течении всего года, а особенно в период весенней распутицы за счет раскряжевки древесины из запасов. Сезонные запасы создаются в размере равном 3ююю4-недельному объему вывозки древесины в зимний период либо непосредственно у раскряжевочных эстакад, либо на автономных площадках. Для повышения вместимости штабелей хлысты рекомендуется укладывать вразнокомелицу и в клетку.

Максимальная высота штабелей зависит от типа подъемно-транспортного оборудования и принимается в пределах 2…12 м.

2.5.3 Расчет длины транспортера

Расчетная длина транспортера определяется по формуле;

L_т = l_n · (l₁ + 2) · n₁ + (l₂ + 2) · n₂ + (l₃ + 2) · n₃ + (l_k + 2) · n_k + l₀ (1.18)

Где l_n — приемная часть, м (8 -10);

n — число лесонакопителей, предусматриваемых на один сортимент (1−2);

l_{1; 2; 3;} -длина получаемых сортиментов по ГОСТу;

l₀ — свободная часть от накопителей

2 — расстояние между накопителями

L_т=8+(2,2+2) · 2+(3,2+2) · 2+(5+2) · 2+(5+2) · 2+(5,5+2) · 2+(2+2) · 2+(2,5+2) · 2+(2+2) · · 2+(2+2) · 2+1 =104 м

2.6 Расчет технически возможной производительности раскряжевочной установки

м³ (1.19)

где Т — продолжительность рабочей смены (7−8), ч

V_x — средний объем хлыста, м³

L_x — длинна хлыста, м

?_с — скорость транспортера, м/с

n — количество резов, шт

?1- коэффициент использования рабочего времени (0,6)

?2- коэффициент использования установки (0,8−0,9)

2.7 Расчет потребного количества основного оборудования и рабочих по основному потоку

Таблица 2.5

2.7.1 Расчет вспомогательных рабочих по нижнему складу

Таблица 2.6

2.8 Расчет списочного количества основного оборудования, инструментов и сооружений

Таблица 2.7

2.9 Технологический процесс нижнего склада

На прирельсовом нижнем складе получающем хлысты, пачки хлыстов выгружаются с автопоездов козловым краном ЛТ-62, который подает их на площадку или в штабеля запаса. Раскряжевка хлыстов осуществляется двумя установками ЛО-15А, а сортировка делового долготья — продольным лесотранспортером. Сортименты, отгружаемые с нижнего склада в круглом виде, консольно-козловыми кранамиККЛ-12,5 укладываются в штабеля и ими же грузятся нажеледорожный подвижной состав.

2.10 Энергосбережение нижнего склада

Затраты электроэнергии по нижнему складу состоит из осветительной и силовой погрузки

2.10.1 Расчет энергии на электроосвещение

Таблица 2.8

2.11 Расчет основных технико-экономических показателей на нижнем складе

1. Определяем выработку на одного рабочего в день:

(1.20)

где Q_сут — суточное задание мастерского участка, м³;

n_о — число рабочих занятых на основных работах, чел;

2.Выработка на одного рабочего в год:

В_год=В_дн Д, м³; (1.21)

где Д — число рабочих дней в году, шт;

В_год=17 286=4862 м³;

3.Выработку на одного списочного рабочего в день:

(1.22)

где n_cп — число рабочих занятых на основных, подготовительных и вспомогательных работах, чел;

4.Определяем выработку на одного списочного рабочего в год:

В_год = В_дн.с Д, м³; (1.23)

В_год = 13 286=3718 м³;

5. Определяем энерговооруженность на одного рабочего на нижнем складе:

кВт (1.24)

где N₀ — мощность всех механизмов, занятых на основных нижнескладских работах, кВт

кВт

3. Технология лесоперерабатывающего цеха

3.1 Режим работы цеха

Ежегодно цех по производству пиломатериалов работает 286 дней в год и в 3 смены, суточный объем составляет 169 м³, сменный — 56 м³

3.2 Баланс перерабатываемого сырья

Таблица 3.1

3.3 Характеристика сырья и готовой продукции

Сырье для выработки продукции лесопильного производства являются пиловочные бревна и кряжи, представляющие собой части древесных стволов различных пород, разной длины и толщины, очищенные от сучков и удовлетворяющие по качеству, форме и размерам, установленным требованиям стандартов.

Бревна изготавливаются из древесины хвойных пород: сосны, ели, кедра, лиственницы, пихты, а также из древесины лиственных пород: березы, дуба, ольхи, ясеня, ореха и др.

В соответствии со стандартными размерами пиломатериалов, которые должны получаться в результате распиловки бревен, к размерам последних предъявляется ряд требований, обоснованных экономическими и техническими соображениями. Поэтому очень важное значение имеют метод и организация заготовки пиловочных бревен, обеспечивающие рациональное использование древесных стволов.

По ГОСТ 9463–60 длина пиловочных бревен для массовой распиловки должна быть от 4,5 до 6,5 м. с градацией 0,5 м.

Готовой продукцией лесопильного цеха являются пиломатериалы, то есть пилопродукция в виде досок, брусков, брусьев, пластин, обапола, горбылей. Например, доской называют пиломатериал толщиной до 100 мм. И шириной более двойной толщины. Брусок — это пиломатериал толщиной до 100 мм. И шириной не более двойной толщины. Брусом называют пиломатериал, толщиной и шириной которых 100 мм., и более. По числу обработанных пилением или фрезерованием пластей различают двухкантный, трехи четырехкантный брусья. Еще пиломатериалы бывают обрезными, односторонними обрезными и необрезными. Пиломатериалы изготавливаются из пиловочного сырья, или пиловочника. В качестве пиловочника используют бревна и кряжи хвойных и лиственных пород толщиной 14 см. и выше.

3.4 Структурная схема обработки сырья

Это схема обработки сырья с брусовкой, при этой схеме брус распиливается в развал. Бревно пропускается через лесопильную раму первого ряда в этом случае выпиливается брус и необрезная доска, обапол и горбыль. Двухкантный брус при втором пропуске распиливается на необрезную доску. При распиловке толстомерного сырья, диаметр более 40 мм. При средней части бревна могут выпиливать на первом проходе два или три бруса с последующей распиловкой их за один или два приема.

Схема распиловки пиловочного материала: а — вразвал: 1 — сердцовая доска; 2 — центральные доски; 3 — боковые доски; б — с брусовкой: 1 — первый проход; 2 — второй проход

3.5 Расчет основного оборудования и рабочих

Расчет количества рабочих и основного оборудования по цеху приведен в таблице 3.2

Таблица 3.2

4. Охрана труда и обеспечение жизнедеятельности

4.1 Производственная санитария

Производственная санитария — это система организационных и санитарно-технических мероприятий средств, предотвращающих воздействие вредных производственных факторов.

Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий установлены строгие требования к охране здоровья и жизни трудящихся.

Например, загрязненный воздух (парами, газами, пылью), удаляемый из производственных помещений, перед выбросом в атмосферу должен быть очищен и обезврежен.

Так же должен соблюдаться уровень шума и вибрации в лесопильном цехе и на лесосеке. Уровень шума не должен превышать 85 децибел.

Если речь идет о лесосечных работах, то здесь должны предусматриваться помещения для обогрева рабочих (в зимний период), столовые, душевые, гардеробные, сушилки. В этом направлении было разработано несколько типов передвижных обогревательных домиков (ЛВ-85, ЛВ-157, ЛВ-56).

На нижних складах так же необходимо предусматривать обогревательные помещения, комнаты для отдыха, души, гардеробные. Так же необходимо учитывать уровень шума и вибрации.

В лесоперерабатывающих цехах так же необходимо учитывать уровень шума и вибрации, запыленность помещения, загрязнение воздуха токсичными веществами. Производственная санитария регламентирует применение ядовитых и вредных веществ в деревообрабатывающей и лесной промышленности.

4.2 Техника безопасности на штабелевке лесоматериалов

Подъемно-транспортное оборудование, предназначенное для выполнения штабелевочных и погрузочных работ, необходимо содержать в технически исправном состоянии, оно должно соответствовать требованиям, предъявляемым действующими инструкциями и правилами. Штабелевочно-погрузочные машины допускаются к работе после их освидетельствования и испытания, проведенного согласно действующим правилам.

К управлению штабелевочно-погрузочными машинами и механизмами допускаются лица, прошедшие специальное обучение и имеющие соответствующее удостоверение.

Категорически запрещается поднимать пачки объемом, превышающим грузоподъемность крана на соответствующем вылете стрелы. Воспрещается поднимать и перемещать грузы с находящимися на них людьми или проходить и находиться под стрелой или поднятым грузом. Все краны, механизмы и машины должны бать снабжены звуковыми сигнальными приборами, оповещающими о начале работы крана на подъеме, опускании груза или повороте стрелы.

Категорически запрещается оставлять груз в подвешенном положении как после окончания работы, так и во время перерывов. При работе на путях с уклоном ходовая часть крана должна быть надежно заторможена, а по окончании работы кран необходимо прикрепить к рельсам противоугонными устройствами. Ванты (оттяжки) стрелы должны находиться в натянутом состоянии, при малейшем ослаблении их нужно натягивать винтовыми стяжками. Бригада, обслуживающая кран, должна знать устройство и назначение узлов крана, руководство по эксплуатации крана и правила по техники безопасности, строго подавать сигналы в соответствии с утвержденной инструкцией. Ремонтировать, чистить и осматривать штабелевочно-погрузочные механизмы во время работы запрещается. Необходимо не реже 1 раза в месяц осматривать и смазывать канатно-блочную систему крана. Канаты следует заменять при наличии на 1 м длины более 5% порванных проволок от общего числа проволок наружного слоя или при обрыве двух смежных проволок наружного слоя.

Не реже 1 раза в год следует проверять состояние металлоконструкций кранов, сварных швов и т. д.

4.3 Противопожарные мероприятия

Система противопожарных мероприятий разрабатывается при проектировании и строительстве каждого нижнего склада. Она регламентирует взаимное расположение штабелей, зданий и сооружений с учетом их огнестойкости, предусматривает создание разрывов между штабелями, строительство проездов для противопожарной техники, устанавливает способы сигнализации и связи.

Территорию склада необходимо содержать в чистоте, систематически очищать от сухой травы, коры, щепы и других отходов. Курение, разведение костров, огнеопасные работы на территории склада категорически воспрещаются, о чем должны вывешиваться четкие надписи.

Небольшие склады материалов обеспечиваются средствами пожаротушения (огнетушителями, чанами с водой), а так же пожарной сигнализацией.

Быстрому распространению пожара на складах может способствовать наличие различных дощатых будок, зданий.

Пожары на лесосеках и верхних складах возникают главным образом вследствие нарушения противопожарного режима: курения в неустановленных местах, разведения костров в засушливую погоду, пользования открытым огнем, сжигание порубочных остатков в пожароопасное время, искрения тепловозов, автомобилей.

Лесосеки как часть лесного массива — место сосредоточения больших запасов горючих материалов: растущего леса, сухостоя, лесного хлама. Поэтому особое внимание должно быть уделено противопожарным мероприятиям на лесосеках.

На пожароопасных участках не допускается разведение костров. Для курения отводятся специальные минерализованные площадки.

Размером 2 3 м с углублением в центре. Порубочные остатки утилизируются. Неутилизируемые порубочные остатки сжигают в непожароопасное время (осенью, зимой и весной).

Заключение

Полученные результаты курсового проекта дают четкую картину об эффективности и целесообразности использования данного оборудования. Которое позволяет сократить операции и время на их выполнение. Ориентация хозяйственной деятельности на достижение высоких конечных результатов, осуществляется через систему плановых показателей, усиление действенности экономических рычагов и стимулов, чтобы поставить материальное поощрение в зависимость от качества и эффективности работы. На Перове место ставятся показатели производства продукции в натуральном выражении, характеризующее степень удовлетворения потребностей народного хозяйства и населения, повышение производительности труда, улучшение качества и снижение себестоимости продукции. Главным направлением развития проекта является ускорение технического перевооружения на базе машинного способа производства, базирующегося на валочно-трелевочных машинах, автоматизированных средствах раскряжевки, сортировки, обмера и учета лесоматериала.

Важнейшим преимуществом является развитие внутриотраслевого комбинирования производства, создание комплексного предприятия, выполняющего все операции — от лесосечных и лесохозяйственных работ до переработки древесины. На высокую производительность труда и низкую трудоемкость в значительной степени повлияла высокая степень энерговооруженности, несмотря на высокий коэффициент трудоемкости в лесоперерабатывающей промышленности.

Исходя из общей оценки лесных ресурсов нашей страны, можно сделать вывод, что при разработанной технологии они имеют устойчивую возможность поступательного развития лесной индустрии, полного удовлетворения возрастающих потребностей народного хозяйства в продукции лесоперерабатывающей промышленности.

Список использованных источников информации

1. Виногоров Г. К. «Технология лесозаготовок» — Москва: 1980. — 58 с.

2. Матвейко А. П. «Технология и машины лесосечных и лесовосстановительных работ — Москва: 1974. — 37−42 с.

3. Шелгунов Ю. В. «Лесоэксплуатация» — Москва: 1981. — 79−87с.

4. Бубенчиков М. А. «Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию в лесозаготовительной промышленности» — Москва: Лесная промышленность 1981. — 45−115с.

5. Воевода Д. К. «Нижние склады» — Москва: Лесная промышленность 1972. — 25−40с.

6.Кочегаров В. Г. «Технология и машины лесосечных и лесовосстановительных работ» — Москва: Лесная промышленность 1980. — 87−95с.

7. Гороховский К. Ф. «Технология и машины лесосечных и лесоскладских работ» — М.: Лесная промышленность 1974. — 123−126с.

8. Миронов Е. И. Справочник «Машины и оборудование лесозаготовок» М.: 1979. — 128−131с.

9. Залегаллер Б. Г., Ласточкин П. В. «Механизация и автоматизация работ на нижних складах», М., 1973 г., 408с

10. Верхов И. Ф., Шелгунов Ю. В. «Технология и машины лесосечных и лесоскладских работ», М., Лесн. пром-сть, 1981.-368с.