Разработка системы машин

     с заготовкой древесины — валочно-пакетирующие, сучкорезные машины и установки, подтрелёвочные и бесчокерные трелёвочные, погрузчики древесины, самопогружающие транспортные средства;

     с переработкой древесины — измельчитель сучьев, тонкомерной древесины на зелёную щепу, сортировщик зелёной щепы на технологич., топливную и древесную зелень, поточная линия переработки тонкомерных деревьев на сортименты, щепу и древесную зелень.

      Для производства дров в условиях лесосеки необходима система машин, предназначенные для переработки сырья на площадке у лесовозной дороги. Различные сочетания машин этой системы используются для производства дров из низкокачественных лесоматериалов, которые подвергаются обработке, т.е. раскряжёвке на чураки длиной до 1,25м, из которых получают колотые дрова, балансы и технологическое сырьё.

      Для удовлетворения народного хозяйства  в древесном сырье большое  значение приобретает увеличение объемов  ее заготовок. Этой целью является создание и внедрение технологии прямой заготовки  дров на базе энергонасыщенных высокопроходимых валочно-рубительных машин (ВРМ). ВРМ, обслуживаемая наименьшим количеством машинистов, может выполнять следующие операции: срезание, подачу к колуну, раскалывание чураков на дрова, накопление дров, транспортирование их к месту перегрузки и перегрузку.

      Существующая  технология заготовки дров в условиях лесосеки предусматривает выполнение следующих операций: валки деревьев, трелевки, обрубки сучьев, раскряжевки, переработки чураков на дрова.

     В качестве базы для разработки системы  машин, используем колесный трактор  Т-157 и его модификации.

     Для организации первых двух операций используем валочно-трелевочную машину МЛ-65 на базе трактора Т-157. Трелевка производится трактором ЛТ-157. В качестве сучкорезной  и раскряжевочной машины используем базовый трактор Т-150К, с установленным  на него технологическим оборудованием  от машины ЛО-115. Для переработки  древесины на дрова берем одноцепной колун КЦ-7, который работает совмесно с трактором Т-157. Выкорчевку пней производим корчевателем КМ-1М, а для их транспортировки используем погрузочно-транспортную машину ЛТ-175.

      Достоинства данной системы машин состоит  в том, что для производства дров потребуется меньшая трудоемкость, так как используем многооперационные машины. В результате снижается трудоемкость заготовки 1 метра кубического щепы до 0,99 чел/ч, что позволит повысить производительность труда на основных работах в 1,6-1,7 раза. Благодаря такой системе машин сокращается количество операций и вспомогательных механизмов. 

     1 – растущий лес; 2 – валочно-трелевочная  машина; 3 – подготовленные пачки  деревьев; 4 – лесовозный ус; 5 –  штабель деревьев; 6 – штабель  сортиментов; 7 – направление вывозки; 8 – граница разрабатываемой ленты; 9 – трелевочная машина; 10 – направление  трелевки; 11 – корчеватель; 12 – сучкорезно-раскряжевочная  машина; 13 – дровокольная машина; 14 – подборщик; 15 – транспортировщик  дров.

     Рисунок 1 – Технологическая схема разработки лесосек

      1.2 Анализ производительности всех  машин в системе

     1.2.1 Так как валочно-трелевочная машина  МЛ-65 работает в режиме только  валки, то ее сменную производительность, , можно определить по формуле

                                                                                     (1)

где  – продолжительность рабочей смены, ч,

  – затраты времени  на подготовительно-заключительные  работы на одну  смену, ч,

 –  коэффициент  использования машины,

  – средний   объем хлыста,

  – полная  продолжительность  цикла, с.

                                                                                                             (2)

где  – время срезания и укладки дерева, с,

  – время технологических  переездов машины, с, 

 –  количество  деревьев, срезаемых  машиной с одной стоянки,  
 
 

     1.2.2 Сменную производительность, , трелевочного трактор                                                                                                                                                                                                                                     а ЛТ-157 можно определить по формуле

                                                     (3)

где  – продолжительность рабочей смены, мин,

  – затраты времени  на подготовительно-заключительные  работы на одну  смену, мин, 

  – среднее   расстояние трелевки, км,

  – скорость  движения  трактора в грузовом  направлении, 

скорость  движения трактора в  порожнем направлении,

  время на прицепку пачки деревьев, мин,

  время на отцепку  пачки деревьев, мин, 

 –  коэффициент  использования машины,

 объем  трелюемой пачки деревьев,  
 

     1.2.3 Сменную производительность, сучкорезно-раскряжевочной машины можно определить по формуле

                                                                            (4)

где  – продолжительность рабочей смены, ч,

  – затраты времени  на подготовительно-заключительные  работы на одну  смену, ч,

– коэффициент  использования  рабочего времени  смены,

  – коэффициент   загрузки машины,

  – средний   объем хлыста,

  – полная  продолжительность  цикла на обработку  одного дерева, с,  
 

     1.2.4  Часовая производительность корчевателя  КМ-1М, 

Рассчитаем  сменную производительность, корчевателя

                                                                                                         (5)

где   – продолжительность рабочей смены, ч,  

     Рассчитаем  сколько пней, оставляет за собой одна валочно-трелевочная машина за смену

                                                                                                                (6)

где    сменная производительность валочно-трелевочной машины,

  – средний   объем хлыста,  
 

     1.2.5 Расчетная сменная производительность, лесопогрузочных средств определяется по формуле

                                                                                    (7)

где  – продолжительность рабочей смены, ч,

  – затраты времени  на регламентированные  простои, ч, 

  – коэффициент   использования  грузоподъемности  подвижного состава, 

  грузоподъемность  подвижного состава, 

  –  продолжительность  цикла погрузки  подвижного состава,  с.

                                                                                          (8)

где  время подготовки подвижного состава к погрузке, с,

  время погрузки  одной пачки, с, 

  время оправки  и крепления пачки  после погрузки, с, 

  грузоподъемность  лесопогрузочного  средства,

  коэффициент использования  грузоподъемности  лесопогрузочного  средства,  
 
 

     1.2.6 Средняя расчетная производительность колуна 15 м³/ч.

 Следовательно сменная производительность колуна составит 120м³. 
 
 
 
 
 
 

     Исходя  из расчетов ясно, что производительность корчевателя не уступает производительности валочно-трелевочной машины.

     Сведем  результаты расчетов производительностей  машин в таблицу 2

Таблица 2 – Производительности машин в системе

 

     Как видно из таблицы 2, чтобы обеспечить непрерывность производственного  процесса на лесосеке и лесопогрузочном  пункте необходимо на каждую трелевочную  машину поставить две валочно-трелевочных  и две сучкорезно-раскряжевочных машины, два корчевателя, а так  же две дровокольные машины.

         Технологическая схема заготовки  и переработки деревьев на  дрова представлена на рисунке 1.  

2. Выводы  о путях повышения производительности системы машин

- максимально использовать рабочее время на выполнение основных технологических операций, сведя при этом к минимуму время на непроизводительные затраты;

- выполнять основные операции при наименьшем времени цикла за счёт использования совмещения отдельных элементов и операций, исключения отдельных элементов операций, применения рациональных приёмов взаимодействия машины с объектом труда – деревом или пачкой, правильной загрузки двигателя;

- производить максимальную загрузку машины в течение всего рабочего времени;

- работать на исправной машине и своевременно и оперативно выполнять технические обслуживания и ремонты машины. 

     В настоящее время для повышения  производительности ВТМ машин и  эффективности их применения совершенствуют конструкцию машин, увеличивают  мощность, скорость и т.д. Все эти  направления связаны с разработкой  новых конструкций узлов и  в целом машин и требуют  больших капиталовложений.

Пути  повышения производительности: увеличение колеи трактора до 2250 мм, увеличение базы за счет смещения заднего моста, увеличение дорожного просвета за счет установки шин большего размера, усиление кронштейнов мостов и усиление картера мостов, повышение мощности двигателя до 160 кВт, повышение надежности несущей системы, улучшение условий  труда водителя.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2  ОБЩАЯ ЧАСТЬ 

     2.1  Классификация подборщиков. 

     В настоящее время применяются  два типа машин для очистки  лесосек после их разработки от отходов лесозаготовок: для сбора отходов в валы и кучи — подборщики; для подбора и транспортировки к лесовозной дороге окученных отходов — погрузчики-транспортировщики.