Технологический процесс разработки лесосек с трелевочного тракто. 3 Технологии разработки лесосек на базе форвардеров и бензин моторных пил
 Скачать 1.88 Mb.
|
 Рис. 2.4. Схемы подпила деревьев и формы недопилов: П— направление валки деревьев; НВ — направление ветра или наклона дерева. Угол подпила a рекомендуется 0,35-0,70 рад. Высота пня после спиливания дерева h 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 D. Недопил выполняет роль шарнира при падении дерева, при этом образуется козырек, который препятствует движению комля в сторону противоположную падению дерева. 2.5 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. В недалеком будущем, по мере внедрения новых машин на валке и трелевке леса, основным способом будет трелевка деревьев за комли, так как работа всех лесозаготовительных машин будет основана на этом способе. Применение трелевки деревьев позволяет перенести весьма трудоемкую операцию - очистку деревьев от сучьев - на лесопогрузочные пункты или нижние склады, где имеются условия механизации и автоматизации производства. 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 (рис4,а), с гидроманипуляторами (рис.4,б,в) и клещевыми захватами (рис.4,г).  Рис. 4 Трелевочные тракторы: а — гусеничный трелевочный трактор ТТ-4: —лебедка; 2 — откидной погрузочный щит; бив — трелевочные тракторы с гидроманипулятором ТБ-1 и ЛП-18А; — поворотная колонка; 2 —стрела; 3 — рукоять; 4 — клещевой захват; 5 — коник; 6 — гидроцилиндры; 7 — бульдозерный нож; 8 — цепная передача; г — гусеничный трактор с клещевым захватом ЛТ-89: — рама; 2 — лебедка; 3 — стрела (арка); 4 — клещевой захват; 5 — гидроцилиндр 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 гидро манипулятор и зажимной коник. К тракторам с гидро манипуляторами относится ТДТ-55А (рис.4,б). Он предназначен для трелевки деревьев и хлыстов в районах со средним объемом хлыста до 0,4 м3, а также для выполнения вспомогательных работ на лесосеке: подготовки волоков и погрузочных площадок, выравнивания комлей, окучивания хлыстов. Колесная трелевочная машина ТТР-401 относится к числу легких трелевочных машин (выполнена на базе МТЗ-82) и предназначена для трелевки деревьев, хлыстов и сортиментов в равнинной и слабохолмистой местности, с хорошей несущей способностью грунтов, в полуподвешенном положении, в насаждениях со средним объемом хлыста до 0,3 м3. Базовой моделью трелевочной машины ТТ-4 является сельскохозяйственный трактор МТЗ-82.1, оборудованный трелевочным приспособлением, торцевателем и специальными ограждениями. Трелевочное приспособление навешивается на заднюю навесную систему, а отвал устанавливается на раме спереди трактора. Трелевочное приспособление оснащено лебедкой с канатом и чокерными замками. Привод лебедки осуществляется от заднего вала отбора мощности через карданный вал. Для подъема (опускания) трелевочного приспособления и отвала, а также включения муфты привода лебедки используется гидросистема трактора. С целью обеспечения безопасности труда кабина трактора и трелевочное приспособление оборудованы специальными оградительными решетками. Плавное сматывание каната без вращения по инерции достигается за счет автоматического тормоза, предотвращающего инерционное вращение барабана. Благодаря этому канат плотно лежит на барабане без перехлестов и слабины. Тормоз лебедки позволяет удерживать пачку деревьев на погрузочном щите при трелевке или груз на весу при отключенном приводе лебедки. 2.6 Очистка деревьев от сучьев Очистка деревьев от сучьев производится на пасеке, трелевочном волоке, лесопогрузочном пункте и на лесопромышленном складе. Выбор места выполнения рассматриваемой операции зависит от принятого технологического процесса и наличия машин, механизмов и установок. В свою очередь в лесозаготовительном процессе должна быть предусмотрена возможность максимального сохранения лесной среды и использования всей биомассы дерева. Сохранению лесной среды (подроста, оставляемых деревьев, почвенного покрова на волоках) способствует очистка деревьев от сучьев на пасеке и укладка сучьев на волок для его укрепления, что особенно необходимо при разработке лесосек со слабой несущей способностью грунтов. Для очистки деревьев от сучьев на лесосеке и на лесопогрузочном пункте применяются топоры и моторные инструменты. 2.6.1 Требования охраны и безопасности труда при обрезке сучьев Очистка деревьев от сучьев осуществляется сучкорезной машиной ЛП-30Г. На сучкорезных машинах разрешается работать лицам не моложе 18 лет, прошедшим медицинское освидетельствование, обучение и инструктаж по технике безопасности и имеющим соответствующее удостоверение. Каждая сучкорезная машина должна быть укомплектована аптечкой, огнетушителем и бачком для питьевой воды не менее чем на три литра. Оператору запрещается перевозить кого-либо на машине как в кабине так и вне ее. Технический уход, ремонт машины, очистку ее от грязи и древесных остатков можно производить только при остановленном двигателе. При этом толкатель сучкорезной машины должен быть опущен на землю, стрела установлена в транспортное положение, а привод насосов гидросистемы отключен. Запрещается курить при заправке машины топливом и маслом и пользоваться открытым огнем для подогрева двигателя и узлов гидросистемы. После прогрева двигателя оператор обязан опробовать работу всех механизмов и убедиться в их исправности. Приступая к работе, оператор обязан подать сигнал и убедится в отсутствии в опасной зоне механизмов и посторонних лиц. Перемещение машины при протаскивании дерева запрещается. Оператору запрещается: допускать к работе на машине потусторонних лиц; выходить из кабины при протаскивании дерева через сучкорезную головку; оставлять машину без наблюдения; допускать в зону действия захвата посторонних лиц и находиться самому под стрелой или поднятым манипулятором при работающем двигателе; работать при силе ветра более 10м/с и в грозу. Нельзя убирать срезанные сучья от сучкорезной головки вручную во время работы машины. По окончанию работы необходимо захват протаскивающего механизма переместить к сучкорезной головке, гидроманипулятор опустить на землю, а стрелу установить в транспортное положение или опустить головкой вниз. 2.8 Заключительные работы на лесосеке К заключительным работам на лесосеке относятся очистки лесосек от отходов лесозаготовок, а также переработка этих отходов, тонкомерных и других деревьев, непригодных для выпуска сортиментов, на щепу. Очистка лесосек после их разработки является обязательной и проводится с целью создания благоприятных условий для выполнения работ по возобновлению леса, обеспечения пожарной безопасности и санитарных требований. При сплошных рубках в хвойных и лиственных насаждениях на сырых и влажных почвах, где самосев леса возможен в основном на микровозвышениях, отходы лесозаготовок собирают вручную в небольшие кучи высотой до 0,5м. Кучи располагают между пнями на свободных от подроста местах. На сухих песчаных почвах и, особенно в сосновых насаждениях на каменистых почвах в твердолиственных насаждениях отходы лесозаготовок измельчают и разбрасывают по всей площади лесосеки. Это позволяет задерживать влагу в почве, обогатить ее органическими веществами и защитить самосев леса от солнцепека. Если на лесосеках отсутствует жизнеспособный подрост или лесосеки разрабатывались без сохранения подроста, очистку лесосек рекомендуется производить механизированным способом путем сбора отходов лесозаготовок в валы, которые должны располагаться параллельно рядам будущих лесных культур. Очистка лесосеки подборщиком сучьев ЛТ-161 производиться сразу после разработки лесосеки, в том числе и зимой, если глубина снега не превышает 0,5 м. При этом необходимо соблюдать следующие основные правила. Подборщик должен совершать прямолинейные челночные ходы с разворотом на границах лесосеки. Валы отходов лесозаготовок следует располагать параллельными рядами на расстоянии 15—25 м друг от друга в зависимости от захламленности лесосеки. Причем крайние валы не должны ближе 15 м от границ лесосеки, а концы валов — ближе 8— 10 м от стены леса. Валы при тракторной трелевке следует размещать в основном на волоках и по границам пасек. Вал должен быть плотным, шириной не более 1,5—2,5 м, сотой — 0,8—1,2 м. Валы высотой более 1,2 м и рыхлые валы необходимо уплотнять гусеницами подборщика. Собранные отходы лесозаготовок затем используются населением на топливо, перерабатываются на технологическую щепу или же уплотняются гусеницами трактора и оставляются на перегнивание. 2.9 Техническое обслуживание машин на лесосеке Техническое обслуживание представляет собой комплекс операций направленных на поддержание машин и механизмов в работоспособном состоянии при использовании их по назначению, в ожидании его, при хранении и транспортировке. В комплекс этих операций входят уборочно-моечные, заправочные, смазочные, крепежные, регулировочные и контрольно-диагностические работы, выполняемые, как правило, без снятия узлов и агрегатов. Текущий ремонт производится с целью восстановления работоспособности машин и оборудования или их составных частей. Техническое обслуживание и текущий ремонт машин и оборудования на лесосеке желательно вьполнять с помощью передвижных ремонтных мастерских ЛВ-8А, ЛВ-193, ЛВ-176 и др., которые направляются на мастерские участки по заявкам мастеров лесозаготовок. В состав передвижной ремонтно-обслуживающей бригады входят слесарь-механик (бригадир), водитель машины и один-два слесаря. Для обслуживания гидросистем лесозаготовительных машин может быть применена передвижная установка ЛВ-170А, выполненная на базе трелевочных тракторов Онежского и Алтайского заводов. Если на предприятии отсутствуют ПРМ, на мастерских участках организуются ППТО, укомплектованные ремонтно-обслуживающими бригадами из двух-трех человек: бригадира-механика и одного-двух слесарей. На зимний период состав бригады может быть увеличен. Для ППТО имеется слесарно-инструментарная мастерская ВО-63 на базе обогревательного домика ЛВ-157. Она предназначена для выполнения слесарных работ, хранения запасных частей и инструмента и размещения бригады по ТО и ТР. Заправка бензиномоторных пил топливом и маслом для смазки пильных аппаратов должна производиться из специальных переносных двухсекционных бачков, которые поставляются вместе с бензопилами. Топливная смесь для бензопил готовится централизованно на складе ТСМ лесопункта или ЛЗП. Заправленные ТСМ бачки выдаются мотористам бензиномоторных пил перед выездом на лесосеку. Сложные виды технических уходов, ремонта машин и оборудования, а так же ремонт бензиномоторных пил и заточка пильных цепей должны выполняться в ремонтных мастерских лесозаготовительного предприятия. Вальщики ежедневно после работы сдают пильные цепи в мастерскую для заточки и взамен получают подготовленные. Технологии разработки лесосек на базе трелевочных тракторов и бензин моторных пил 1 Механизированная заготовка древесины 1.1 Состав лесосечных работ Лесосечные работы - составная часть технологического процесса лесозаготовительного предприятия. Технологический процесс лесосечных работ определяется числом операций, выполняемых на лесосеке и на лесопогрузочном пункте, характером этих операций и последовательностью их выполнения. Состав лесосечных работ зависит от вида вывозимых лесоматериалов. При вывозке деревьев лесосечные работы включают: валку, трелевку и погрузку; при вывозке хлыстов добавляется обрезка сучьев, а сортиментов - раскряжевка, сортировка и штабелевка. Виды лесосечных работ следующие: подготовительные работы; основные работы; вспомогательные работы; заключительные работы. Подготовительные работы выполняются для создания эффективных и безопасных условий для проведения основных работ. В состав подготовительных работ входят: лесосырьевая и технологическая подготовка, выбор трассы и строительство лесовозного уса, подготовка территории лесосек к рубке, устройство лесопогрузочных пунктов, обустройство мастерского участка. Лесосырьевая подготовка заключается в приемке лесосечного фонда. Технологическая подготовка лесосеки заключается: в изучении лесоэксплуатационных условий, в упрощенных изысканиях трассы лесовозного уса и выборе мест под лесопогрузочные пункты, в разработке технологического процесса и составлении технологической карты, в выборе места и порядка размещения оборудования мастерского участка. Подготовка территории лесосек заключается в уборке опасных деревьев (вдоль уса на ширине 25 метров по обе стороны). Уборка производится заготовительной бригадой, оснащенной пилами, лебедками, трактором, иногда бульдозером. Подготовка лесопогрузочного пункта заключается в выборе площадке, расчистки ее, устройство подъездных путей для перемещения погрузчиков и сучкорезных машин. Выбор трасс состоит в отыскании и строительстве лесовозных усов и искусственных сооружений. Под ус разрубают полосу шириной 8 метров. Строительство уса производят дорожно-строительные бригады. Основные работы: валка, трелевка, обрезка сучьев, погрузка хлыстов, раскряжевка, сортировка и штабелевка. Валка леса - процесс срезания и сталкивания деревьев на землю, приемное устройство машины или укладки в пакет. Трелевка леса - процесс сбора и транспортировки лесоматериалов от места валки к месту погрузки. Обрезка сучьев - удаление сучьев путем их обрубки, срезания или обламывания. Раскряжевка хлыстов - процесс поперечного деления хлыстов на сортименты или долготье. Сортировка лесоматериалов - процесс перемещения лесоматериалов для распределениям по породам, качеству, размерам и назначению. Штабелевка - процесс укладки лесоматериалов в штабель с целью временного хранения. Погрузка лесоматериалов - процесс захвата, перемещения и укладки лесоматериалов на подвижной состав лесовозного транспорта. Вспомогательные работы направлены на качественное и эффективное выполнение основных работ и заключаются в поддержании в исправном состоянии механизмов, а также бытовое обслуживание рабочих. Производится обустройство мастерского участка. К работам по техническому обслуживанию и ремонту относятся: текущие ремонты и обслуживание механизмов, доставка запасных частей и топливно-смазочных материалов, заточка инструмента, подогрев воды и масел, охрана механизмов. В состав заключительных работ входит очистка лесосек от порубочных остатков с целью создания условий для лесовозобновления и обеспечения пожарной безопасности. Способы очистки лесосек следующие: сбор в кучи или валы; измельчение и равномерное разбрасывание; сбор в кучи для сжигания. Процесс сбора порубочных остатков механизирован. Применяют подборщики сучьев двух типов: грабельные и манипуляторные. ЛТ-161 - подборщик грабельного типа на базе трактора ТТ-4. ЛТ-168, ПЛО-1, ЛП-23 - подборщики манипуляторного типа соответственно на базе тракторов ТБ-1, ТДТ-55, ТБ-1. Удаление пней производится или фрезерованием, или корчеванием. В качестве корчевателей используются: ДП-25, КМ-1, МРП-2А; для фрезерования - МУП-4, МЛФ-0,8. Для обсеменения оставляют семенники, семенные группы, семенные куртины, семенные полосы. 1.2 Выбор режима работ Заготовка древесины производится машинами. Принимаем шестидневную рабочую неделю с семичасовым рабочим днем. Зимний сезон на заготовке и вывозке леса для условий Хабаровского края рекомендуется принимать с 15 ноября по 15 апреля, а летний - на заготовке леса с 16 апреля по 14 ноября, на вывозке - с 26 апреля по 4 ноября.[1] Период осенней распутицы продолжительностью 10 дней принимается с 5 по 14 ноября, а весенней также 10 дней с 16 по 25 апреля. [1] В период распутицы заготовка производится, вывозка нет. Вывозку древесины, заготовленной за период осенней распутицы, следует относить к зимнему, а заготовленной за период весенней распутицы - к летнему сезону. Количество смен работы за сутки принимается: при выполнении работ в ручную или с использованием моторного инструмента - 1 смена; при машинной заготовке - 2 смены. Данные по данному разделу выполним в виде таблицы (таблица 3). 1.3 Составление календарного плана работ В календарном плане содержится информация по заготовке древесины и погрузке ее на лесовозный транспорт на лесосеке. В таблицу заносят сведения по количеству рабочих дней и объему заготовки древесины за каждый месяц, квартал, сезон и год. При расчете количества рабочих дней пользуются календарем текущего года, вычитая из расчетного периода выходные и праздничные дни и потери рабочего времени. Потери рабочего времени на лесосечных работах связаны с неблагоприятными погодными условиями, аварийными ситуациями и межсезонными и внутрисезонными перебазировками из одних лесосек в другие. Потери рабочего времени по неблагоприятным погодным условиям и аварийным ситуациям принимать один рабочий день за каждый рабочий месяц. Потери рабочего времени на межсезонные перебазировки принимать по два дня: из летних лесосек в зимние в период с 20 по 25 ноября из зимних в летние в период с 10 по 15 апреля. Потери рабочего времени на внутрисезонные перебазировки принимать один день в последние дни каждого месяца. При расчете показателей заготовки древесины учитываются потери рабочего времени по неблагоприятным погодным условиям, аварийным ситуациям и всем видам перебазировок. При расчете показателей вывозки древесины учитываются потери рабочего времени по неблагоприятным погодным условиям, аварийным ситуациям и на распутицы. Потери рабочего времени на внутрисезонные перебазировки и по другим причинам следует принимать 2 - 3 дня в последние рабочие дни каждого месяца. Суточные и сменные объемы работ по основным видам лесосечных работ представлены в таблице 2. Таблица 2 - Суточные и сменные объемы работ при механизированной заготовке древесины
1.5 Выбор системы машин Выбор систем машин ведётся в соответствии с нормами технологического проектирования. Объём хлыста в задании 0,31 м3, в соответствии с этим выбираем систему машин на базе трактора ТДТ-55А. На валке используем бензопилу - МП5-Урал Техническая характеристика МП5-Урал Мощность двигателя, кВт -3,4 Масса (сухая), кг -5,8 Скорость резанья, м/с -18 Производительность, см2/с100 Пильная цепь -шаг 10,26 На трелёвке используем трактор ТДТ-55А. Он предназначен для трелёвки, в полупогруженном положении, деревьев поваленных бензопилами, или пачек деревьев сформированных валочно-пакетирующими машинами. Благодаря увеличенной опорной поверхности гусениц трактор обладает высокой проходимостью, поперечной и продольной устойчивостью, а рычажно-балансирная подвеска обеспечивает трактору плавность хода по пересеченной местности. Машина отличается от предыдущих моделей повышенной надёжностью ходовой системы и трансмиссии. Техническая характеристика ТДТ-55А Марка дизеляСМД-20.Т4 Эксплуатационная мощность, кВт (л.с.) -88 (120) Максимальный объём трелюемого пакета, м3 -10 Максимальное тяговое усилие лебёдки, кН -105 Канатоёмкость барабана, м - 40 Диапазон скоростей движения, км/ч -2,84-11,10 Емкость топливного бака, л -140 На обрезке сучьев используем машину ЛП-30Б. Она предназначена для обработки деревьев со средним объёмом хлыста от 0,06 до 0,48 м3. Базовый трактор ТДТ-55А. На раме трактора установлены передняя и задняя опоры, соединённые между собой верхней балкой и тягой жёсткости. Машина состоит из поворотной стрелы, на концах её установлены сучкорезная и приёмная головки. Сучкорезная головка предназначена для захвата дерева из пачки и обрезки с него сучьев в процессе протаскивания. Приёмная головка предназначена для поддерживания ствола обрабатываемого дерева. Захват служит для зажима и протаскивания дерева через ножи. Техническая характеристика ЛП-30Б Базовый трактор -ТДТ-55А Мощность двигателя, кВт -70 Диаметр обрабатываемых деревьев в зоне захвата, м -0.06…0.48 Максимальный диаметр срезаемых сучьев, м -0.65 Скорость протаскивания, м/с -2 Максимальное усилие протаскивания, кН -30 На погрузке используем погрузчик ПЛ-1В. 1.6 Обоснование параметров лесосеки и ее элементов В соответствии с правилами рубок главного пользования, размеры лесосеки должны быть не более: площадь - 50 га, ширина - 500 м. При этих размерах длина лесосеки (вдоль уса) должна составлять не более 1000 м. Принимаем лесосеку размером 500х500м. (рис. 1). 1 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||