Печатается по рекомендации методической комиссии факультета ЛИФ, протокол № 1 от 08.09.2010 г

Федеральное агентство по образованию

Уральский государственный

лесотехнический университет

Кафедра технологии и оборудования

лесопромышленного производства

Э.Ф. Герц

Ю.Н. Безгина

В.В. Иванов

Н.В. Лившиц

ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ

Методические указания по курсовому проектированию для студентов

специальности 250401, направления 250400

Екатеринбург 2010

Печатается по рекомендации методической комиссии факультета ЛИФ, протокол № 1 от 08.09.2010 г.

Рецензент: канд. техн. наук, доцент кафедры технологии и оборудования лесопромышленного производства Е.А. Газеева

Редактор РИО.

Подписано в печать Формат 60х84 1/16 Поз.

Плоская печать Печ.л. Тираж экз.

Заказ № Цена руб.

Редакционно-издательский отдел УГЛТУ

Ротапринт УГЛТУ

ЦЕЛИ ПРОЕКТА

Выработать у обучающихся навыки по проектированию технологического процесса лесосечных работ лесозаготовительного предприятия, закрепить полученные знания и подготовить к выполнению технологической части дипломного проекта. Во время выполнения курсового проекта, обучающиеся должны используя полученные знания, справочную литературу, правильно выбрать оборудование для лесозаготовительной бригады, выполнить расчет основных технологических параметров работы лесозаготовительных машин и обосновать показатели работы на первой стадии лесопромышленного производства.

Результатом курсового проектирования является приобретение обучающимся компетенций по готовности обосновывать принятие конкретного технического решения при разработке технологических процессов; выбору технических средств и технологий с учетом экологических последствий их применения.

СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ

Проектирование ведется самостоятельно на конкретных исходных данных, согласованных с руководителем курсового проекта.

Состав курсового проекта

Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части на листах формата А1.

Пояснительная записка

Пояснительная записка курсового проекта включает следующие основные разделы: характеристику арендуемого лесного фонда; состав и последовательность подготовительных работ; технологию лесосечных работ; вспомогательные работы; мероприятия по охране и производству лесной среды; мероприятия по безопасной производственной деятельности; список литературных источников.

1. Характеристика арендуемого лесного фонда

Характеристика арендуемого лесного фонда включает в себя географическое положение лесного фонда, в том числе климат, рельеф (параметры, оказывающие существенное влияние на технологию лесосечных работ), деление на группы лесов, краткая таксационная характеристика лесного фонда: состав по породам, ликвидный запас, средний объем хлыста, а также доля спелых, приспевающих и молодняков в составе лесосечного фонда.

1.1. Распределение годовой программы по группам лесов

Q_год = Q_I+ Q_II

где Q_год – годовой объем рубок, тыс. м³;

Q_I – годовой объем рубок в I группе, тыс. м³;

Q_II – годовой объем рубок во II групе, тыс. м³.

1.2. Выбор системы рубок в зависимости от группы лесов, состояния набранного лесного фонда. Определение интенсивности выборки ликвидного запаса древесины при каждой из выбранных систем рубок.

1.3. Определение общей площади лесосек в каждой группе лесов:

где Q_i – годовой объем рубок в соответствующей группе лесов, м³;

n_i – интенсивность выборки ликвидного запаса древесины в соответствующей группе лесов;

М_i – ликвидный запас древесины на лесосеке соответствующей группы лесов, м³/га.

Определяется количество осваиваемых лесосек:

где a – принятая длина лесосеки, м;

b – принятая ширина лесосеки, м.

1.4. Сроки и способ примыкания лесосек по каждой группе лесов. Привести схему примыкания лесосек в каждой группе лесов.

1.5. Выделение зимнего и летнего лесфонда.

2. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

2.1. Состав подготовительных работ.

2.2. Лесосырьевая подготовка.

2.3. Подготовительные работы по площади лесосек.

2.4. Транспортная подготовка.

2.5. Подготовка погрузочных площадок. Расчет числа погрузочных площадок, необходимого для складирования заготовленной древесины.

N_п.п.=Q_год/Е

где N_п.п. – количество погрузочных пунктов;

Е – объем штабеля на одном погрузочном пункте.

Е=n*l*b*h*К_п

где l, b, h, d – длина, ширина и высота штабеля;

К_п – коэффициент полнодревесности штабеля.

2.6. Затраты труда на проведение подготовительных работ.

где А – трудозатраты на подготовку 1 га лесосеки одним рабочим, 0,5–1,5 дня/га;

В – трудозатраты на подготовку одного погрузочного пункта одним рабочим, 0,1 – 2,0 дня;

S – площадь, тяготеющая к одному погрузочному пункту, 5 – 8 га;

К – коэффициент, учитывающий неэксплуатационные площади (вырубки, гари, куртины подроста и т.д.), 1,0 – 1,2;

С – трудозатраты на строительство 1 км уса одним рабочим: 200 – 250 дней для лежневого покрытия, 10 – 15 дней для снежных и грунтовых усов на плотном основании;

в – ширина полосы леса, осваиваемой с одного уса, км.

По результатам расчета трудозатрат на подготовительные работы рассчитывается число рабочих, необходимое для выполнения работ.

N_{раб. под.} = / N

где N – число дней работы для данной системы машин.

2.7. Организация подготовительных работ

3. ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ

3.1. Технологические операции. Дается определение операциям, выполняемым на лесосечных работах. Осуществляется выбор оборудования в зависимости от системы рубок.

3.2. Обоснование способа разработки лесосек и пасек.

3.3. Составление технологических схем выполнения лесосечных работ для каждой группы лесов, на которых показывают: планы лесосек с нанесением лесовозных усов, погрузочных площадок и границ делянок; планы делянок с нанесением границ пасек, магистральных и пасечных волоков, погрузочных площадок и порядок разработки пасек (лент); схемы погрузочного пункта с расположением основного и вспомогательного оборудования; профиль древостоя при проектировании несплошных рубок.

3.4. Определение среднего расстояния трелевки.

L_ср=(к_а*а+ к_b*b)*к_уд

где к_а, к_b – коэффициенты, учитывающие схему расположения волоков на лесосеке;

a, b – длина и ширина лесосеки

к_уд – коэффициент удлинения расстояния трелевки, к_уд=1,1 – 1,4

3.5. Определение суточного и сменного объемов работ для каждой группы лесов и каждой системы машин

Суточный объем работ для каждой системы машин рассчитывается по формуле:

Q_сут=Q_i/N

где N – число дней работы для данной системы машин.

Число дней работы для каждой системы машин может изменяться в зависимости от задания лесосечной бригаде в связи с определением числа бригад.

Сменный объем работ для каждой системы машин рассчитывается по формуле:

Q_см=Q_сут/n

где n – число смен.

3.6. Сменное задание бригаде Q_бр, м³, сформированной на базе каждой системы машин, определяется по формуле

Q_бр=n_м*Н_в*К_у

где n_м – число ведущих механизмов в бригаде;

Н_в – норма выработки ведущего механизма на машино–смену, м³/см;

К_у – коэффициент перевыполнения нормы выработки, 1,1 – 1,15.

3.7. Проверочный расчет производительности ведущих машин, входящих в состав систем машин

3.8. Число бригад в каждой группе лесов на базе каждой из принятых систем машин

3.9. Формирование состава лесосечных бригад

Для расчета числа рабочих в лесосечной бригаде для каждой из принятых систем машин следует использовать табл. 1.

Состав операций в каждой группе леса зависит от принятого технологического процесса и систем машин.

Погрузка леса может выполняться отдельным функциональным звеном (при вывозке деревьев и хлыстов) или при помощи манипулятора лесовозного автопоезда (при вывозке сортиментов).

Таблица 1

Расчет числа рабочих в лесосечной бригаде

Сис-тема ма-шин	Выполняемые операции	Задание бригаде, м3	Марка машины и оборудования	Норма выработки, м3	Число рабочих
по норме	принятое
Всего в бригаде
Всего в бригаде

3.10. Расчет числа рабочих

Для расчета числа рабочих, необходимых для выполнения годовой программы лесосечных работ, используем табл. 2.

Таблица 2

Потребное число рабочих на предприятии

Система машин	Профессия рабочих	Число рабочих в бригаде	Число бригад	Всего рабочих на предприятии	Трудозатраты, чел-дн

Суммарные трудозатраты определяются как произведение принятого числа рабочих на число дней работы в году.

3.11. Потребное число машин и оборудования

Расчет количества машин и оборудования, необходимых для выполнения годового задания ведется по табл. 3.

Таблица 3

Потребное количество лесосечных машин на предприятии

№	Наименование и марка оборудования	Потребность в оборудовании
В бригаде	На предприятии
в работе	в резерве	в ремонте	итого	в работе	в резерве	в ремонте	итого

При проектировании резервных машин и оборудования учитываются следующие нормативы: на 2 работающих механизма проектируется 1 резервный, на 4 машины – 1 резервная.

4. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

4.1. Организация доставки рабочих на лесосеку, перевозка ГСМ, материалов и запчастей.

4.2. Организация питания рабочих.

4.3. Ремонт, обслуживание оборудования и машин.

Число единиц вспомогательного оборудования принимается по нормам и заносится в ведомость (табл. 4).

Таблица 4

Ведомость вспомогательного оборудования

Оборудование	Количество оборудования на один мастерский участок	Всего

4.4. Трудозатраты на вспомогательные работы

Расчет трудозатрат на вспомогательные работы определяется объемом заготовок в соответствии с нормами и выполняется по форме табл. 5

Таблица 5

Ведомость трудозатрат на вспомогательные работы

Вид работ	Единицы измерения	Норма трудозатрат	Трудозатраты в год, чел.-дн.
I группа	II группа
Итого

5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ И ВОСПРОИЗВОДСТВУ ЛЕСНОЙ СРЕДЫ

5.1. Очистка лесосек от порубочных остатков.

Очистка лесосек может осуществляться машинным способом и вручную. Трудозатраты определяются расчетом с учетом объема работ и норм на их выполнение.

5.2. Расчет площади делянки с поврежденным напочвенным покровом

S_п = S_п.в. + S_м.в. + S_п.п.

где S_п.в. – суммарная площадь пасечных волоков;

S_м.в. – суммарная площадь магистральных волоков;

S_п.п. – суммарная площадь погрузочных площадок.

S_п.в. = L_п.в. * B_п.в.

S_м.в. = L_м.в. * B_м.в.

где L_п.в. и L_м.в. – суммарная длина пасечных и магистральных волоков;

B_п.в. и B_м.в.– ширина пасечных и магистральных волоков,

5.3. Мероприятия по обеспечению сохранности подроста. Расчет площади, на которой должен быть сохранен подрост и степень его сохранения. Предусмотреть мероприятия по лесовозобновлению.

Все рассчитанные ранее трудозатраты по видам работ заносят в сводную ведомость (табл. 6)

Таблица 6

Сводная ведомость трудозатрат

Виды работ	Трудозатраты, чел.-дн.
Подготовительные работы
Основные работы
Вспомогательные работы
Очистка мест рубок
Всего

Комплексная выработка на одного рабочего с учетом подготовительных и вспомогательных работ составит:

где - сумма трудозатрат на выполнение лесосечных работ.

Среднесписочное число рабочих, занятых на лесосечных работах составит

N_раб = / N

6. ШТАТ АДМИНИСТРАТИВНО ТЕХНИЧЕСКОГО ПЕРСОНАЛА НА ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТАХ

Численность административно-технического персонала принимается в соответствии с нормами и составляется по форме табл. 7.

Таблица 7

Должности	Численность, чел.

7. МЕРОПРИЯТИЯ ПО БЕЗОПАСНОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

В главе приводится перечень основных правил техники безопасности на одной-двух операциях (по указанию руководителя проектирования), перечень основных противопожарных мероприятий.

8. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА

Графическая часть проекта включает в себя несколько листов по заданию руководителя и отображает сущность работы систем лесозаготовительных машин в зависимости от выбранных способов рубки, в том числе:

1) план размещения арендуемого лесного фонда со схемой транспортного освоения и набором лесосек на 5 лет;

2) план лесосеки в каждой группе лесов с нанесением границ погрузочных пунктов, делянок, расположением основного и вспомогательного оборудования;

3) принятые схемы разработки бригадных делянок с указанием пасек, волоков, погрузочных пунктов, последовательности разработки пасек, направления движения лесозаготовительных машин;

4) порядок разработки пасек по выбранным технологическим схемам;

5) план погрузочного пункта

Примечание: пункты 2-5 выполняются на одном листе формата А1 для каждой группы лесов и системы машин.

6) технологическую схему строительства уса на хворостяном основании при слабых грунтах;

7) план обустройства мастерского участка;

8) схема очистки лесосек от порубочных остатков.

9. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Экологизированные рубки леса: учеб. пособие для студентов вузов/ В.А. Азаренок; Урал. гос. лесотехн. акад. Екатеринбург: УГЛТА, 1998. 99 с.

2. Сортиментная заготовка леса: учебное пособие для вузов/ В.А. Азаренок, Э.Ф. Герц, А.В. Мехренцев; науч. ред.: Н.А. Луганский, Н.В. Лившиц; Урал. гос. лесотехн. акад.. - Екатеринбург: УГЛТА, 2001. 134 с.:

3. Особенности рубок ухода на территории УРФО: метод. указ./ В.А. Азаренок, С.В. Залесов, Е.П. Платонов, К.В. Крючков, В.В. Александров, А.В. Капралов. Екатеринбург: УГЛТУ, 2009.44 с.

4. Лесоводственные требования к проведению рубок в спелых и перестойных насаждениях: метод. указ./ В.А. Азаренок, В.В. Александров, Е.П. Платонов, К.В. Крючков, А.Г. Магасумова, А.В. Капралов. Екатеринбург: УГЛТУ, 2009.-28 с.

5. Лесосечные работы/ Г. К. Виногоров. М.: Лесная промышленность, 1981. 272 с.

6. Машинная обработка сучьев на лесосеке/ К.Н. Вороницин, С.М. Гучелев. М.: Лесн. пром-сть, 1982. 272 с.

7. Основы технологических расчетов оборудования лесосечных и лесоскладских работ: Учеб. Пособие/ Г.Ф. Гроховский, Н.В. Лившиц. М: Лесн. пром-сть, 1987. 256 с.

8. Технология и машины лесосечных и лесоскладских работ: Учеб. Пособие/ Г.Ф. Гроховский, В.П. Калиновский, Н.В. Лившиц. М: Лесн. пром-сть, 1980. 384 с.

9. Подготовительно – вспомогательные работы на лесосеке/ С.М. Гугалев. М: Лесн. пром-сть, 1980. 88 с.

10. Разрубка просек с одновременным строительством лесовозных усов на хворостяном основании: Метод. указания для курс. и дипл. проектирования/ Э. Ф. Герц; Урал. гос. лесотехн. акад.. - Екатеринбург: УГЛТА, 1997. - 24 с..

11. Технология лесосечных работ с вывозкой сортиментов на базе многооперационных машин: метод. указ. для выполнения курсовых и дипломных проектов для студ. спец. 2601/ Э.Ф. Герц, Н.В. Лившиц, С.Н. Сотонин. Екатеринбург: УГЛТА, 1995. 28 с.

12. Единые нормы выработки и расценки на лесозаготовительные работы. М.: Экономика, 1989. 83 с.

13. Заготовка сортиментов на лесосеке. Технология и машины/ А.В. Жуков, А.С. Федоренчик. М.: Экология, 1993. 311 с.

14. Современные лесозаготовки. Техника и технологии: учеб. пособие для студентов вузов/ А.В. Жуков [и др.]; Урал. гос. лесотехн. ун-т. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2004. - 112 с.:

15. Технология и машины лесосечных работ: учебник для вузов/ В.Г. Кочегаров, Ю.А. Бит, В.Н. Меньшиков. М.: Лесн. пром-сть, 1990. 392 с.

16. Машинная валка леса. М.: Лесн. пром-сть, 1990. 280 с.

17. Технологические возможности и производительность оборудования для лесосечных работ: учебное пособие [для студентов специальности 250401 "Лесоинженерное дело", изучающих курсы "Технология лесопромышленного производства" и "Технология лесозаготовок за рубежом"]/ Э. Ф. Герц, М. В. Полукаров, Ф. Г. Беляйков; Урал. гос. лесотехн. ун-т. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2009. - 96 с.: