2876

0,927; березы – 0,986 т/м3);

k – доля объема кроны от объема неокоренного ствола. Объем кроны составляет 8-19% от объема ствола и зависит от породы, диаметра, и разряда

Высота кроны

Ψ · хл

где ψ1 – поправочный коэффициент: 0,5÷0,65 – для ели, пихты; 0,2÷0,3

– для сосны; 0,25÷0,35 – для осины; 0,3÷0,4 – для березы.

Условный диаметр кроны по срединному (миделевому) сечению

Ψ ·

где ψ2 – коэффициент: 0,2÷0,25 – для ели; 0,3 – для сосны; 0,5÷0,7 – для осины; 0,3÷0,4 – для березы.

Площадь проекции кроны на вертикальную плоскость

11

Таблица 2.2 Характеристика дерева как предмета труда

4.Средний объем сортимента (м3)

5.Длина (м) / количество выпиливаемых из одного хлыста сортиментов, (шт.)

7.Масса (т) хлыста сортимента

8.Масса дерева, (т)

9.Высота кроны, (м)

10.Условный диаметр кроны, (м)

11.Площадь проекции кроны на вертикальную плоскость, (м2)

12.Моменты инерции (т х·м2) дерева относительно оси, проходящей через плоскость срезания центр его тяжести

Исходные данные для расчета представлены в табл. 2.3 Таблица 2.3 Исходные данные для выполнения работы

4 Содержание отчета:

4.1.Исходные данные согласно заданию.

4.2.Результаты расчета основных показателей характеристик дерева как предмета труда.

4.4.Выводы и предложения.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 3

РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ БЕНЗИНОМОТОРНЫХ ПИЛ

Цель работы: определить производительность бензиномоторных пил на валке, очистке деревьев от сучьев и раскряжевке хлыстов.

1. Содержание работы:

1.1.Изучить структуру времени цикла на валке, очистке деревьев от сучьев и раскряжевке хлыстов.

1.2.Ознакомиться с методикой расчета производительности мотоинструмента.

1.3.Выполнить расчеты производительности мотоинструмента согласно данных индивидуального задания.

2. Методическое и материально-техническое обеспечение.

2.1.Методические указания к практического занятия.

2.2.Средства вычислительной техники.

2.3.Инструктивно-методические и нормативно-справочные материалы,

13

необходимые для практических действий студентов.

2.4. Раздаточный материал (индивидуальные задания по числу студентов, присутствующих на занятиях).

3. Методические указания к выполнению работы.

При проведении лесосечных работ на валке деревьев, очистке деревьев от сучьев и раскряжевке хлыстов широкое распространение получили бензиномоторные пилы.

Цикл валки состоит из отдельных рабочих приемов. Студенты должны выяснить, из каких рабочих приемов состоит цикл валки деревьев и в какой последовательности они выполняются. После уяснения составляющих цикла можно приступать к ознакомлению методики расчета производительности бензиномоторных пил на различных операциях.

Производительность бензиномоторных пил определяется по формуле:

Псм = ТсмТϕвVхл ,м3

ц

где Тсм – продолжительность рабочей смены, с. При 8-ми часовом рабочем дне Тсм=28800 с;

φв – коэффициент использования рабочего времени. Для бензиномоторных пил φв= 0,6

Vхл – значение объема хлыста, м3 (принимается по данным индивидуального задания);

Тц – время цикла обработки одного дерева, с.

Время цикла валки деревьев Тц состоит из нескольких составляющих.

Tц = t1 +t2 +t3 +t4 +t5 ,c

где t1 – время на подготовку рабочего места (удаление подлеска, утаптывание снега зимой и т.д.). Время на подготовку рабочего места t1 зависит от состояния площади и его рекомендуют принимать на незахламленной лесосеке с небольшим количеством подлеска t1=10…15 с, а с учетом расчистки снега t1=15…20 с. При глубоком снеге подготовку рабочего места ведут специально выделенные рабочие.

t2 – время, затрачиваемое на спиливание дерева с учетом выполнения подпила, с;

t3 – время на переход от подпила к спиливанию, принимается в пределах

3…5 с;

14

t4 – время падения дерева и отход от него, принимается в пределах

5…10 с;

t5 – время на переход от одного обрабатываемого дерева к другому. Время, затрачиваемое на спиливание дерева с учетом подпила

определяют по формуле

t2 = 4πПd 2kϕп.п. ,c

ч.п. ч.п

где d – средний диаметр дерева в месте его спиливания, который берется для дерева со средним объемом хлыста, м;

kп.п. – коэффициент увеличения площади пиления за счет подпила. kп.п.=1,25…1,3;

Пч.п. – производительность чистого пиления мотоинструмента, м2/с. По технической характеристике современных бензомоторных пил значение Пч.п. устанавливается в пределах 0,006…0,013 м2/с. С учетом реальных условий работы, затупления пил и возможности их периодического заклинивания величина Пч.п. может снижаться до значений 0,0012…0,004 м2/с.

ϕч.п. – коэффициент использования производительности чистого пиления. На валке деревьев ϕч.п=0,5…0,6.

Время на переход от одного дерева к другому t5 зависит от количества обрабатываемых деревьев, размещенных на единице площади, например, 1 га и скорости перемещения вальщика. С учетом сказанного, значение t5 можно определить по формуле

При прореживаниях в насаждениях с преобладанием хвойных пород величина c может достигать 0,2, в смешанных с мягколиственными c = 0,25...0,3 . При

15

проходных рубках в насаждениях с преобладанием хвойных пород c = 0,1...0,2 , с преобладанием лиственных c = 0,15...0,25 .

Время цикла очистки деревьев от сучьев определяется по формуле

Tц =t1 + t2 + t3 ,c

где t1 – время, затрачиваемое на перемещение моториста вдоль дерева,

с;

t2 – время на спиливание сучьев на одном дереве, с; t3 – время на переход от одного дерева к другому, с

Время, затрачиваемое на перемещение моториста вдоль дерева можно определить по формуле

t1 = υlхл ,с

мт

где lхл – длина хлыста, м.

При перемещение моториста вдоль дерева υмт=0,1…0,3 м/с.

Время на спиливание сучьев на одном дереве можно определить по формуле

t2 = Пч.пS.cϕч.п. ,с

где Sc – площадь сучьев, спиливаемых на одном дереве, м2. В зависимости от породы, объема и длины дерева Sc=0,03…0,4 м2. При расчетах, можно воспользоваться данными из графика (рис. 3.1)

На очистке деревьев от сучьев ϕч.п= 0,2…0,25.

Время на переход от одного дерева к другому определяется также как и на валке деревьев

Время цикла на раскряжевке хлыстов определяется по формуле

Tц =t1 +t2 +t3 + t4 ,c

где t1 – время, затрачиваемое на перемещение моториста вдоль дерева для разметки хлыстов, с. Определяется также как и на очистке деревьев от сучьев;

t2 – время на пиление хлыста, с;

где dсер – серединный диаметр хлыста, м;

16

Рис. 3.1 График зависимости площади спиливаемых сучьев от диаметра дерева на высоте груди –––– ель – – – осина ······· береза

nр – число резов, приходящееся на один хлыст, при раскряжевке

nр = lхлl−с lв +1

где lв – длина отпиливаемой вершины, м. lв=1,5…2 м; lс – длина выпиливаемого сортимента, м;

t3 – время на переход от дерева к дереву, с. При раскряжевке у пня t3 определяется также как и на валке деревьев, при раскряжевке на погрузочной площадке t3=15…20 с.

t4 – время на окучивание сортиментов, с; t4 = nс t у.к.

где nс – количество выпиливаемых сортиментов, шт; nc = lхлl−с lв

tу.к. – время на укладку в кучу одного сортимента, с. tу.к.=20…60 с.

При раскряжевке у места валки дерева, укладка сортиментов в кучу может не производиться. Окучивание крупномерных сортиментов вручную не

17

производится. В этом случае t4=0

Исходные данные для расчета представлены в табл. 31 Таблица 3.1 Исходные данные для выполнения работы

4 Содержание отчета:

4.1. Исходные данные согласно заданию.

4.2.Структура времени цикла с принятыми или рассчитанными

18

значениями для отдельных операций.

4.3.Результаты расчета производительности мотоиструмента на каждой

операции.

4.4.Выводы и предложения.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №4

РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРЕЛЕВОЧНЫХ ТРАКТОРОВ

Цель работы: определить производительность трелевочных тракторов в заданных природно-производственных условиях.

1. Содержание работы:

1.1.Изучить структуру времени цикла трелевки древесины.

1.2.Ознакомиться с методикой расчета производительности трелевочных тракторов.

1.3.Выполнить расчеты производительности трелевочных тракторов согласно данных индивидуального задания.

2.Методическое и материально-техническое обеспечение.

2.1.Методические указания к выполнению практического занятия.

2.2.Средства вычислительной техники.

2.3.Инструктивно-методические и нормативно-справочные материалы, необходимые для практических действий студентов.

2.4.Раздаточный материал (индивидуальные задания по числу студентов, присутствующих на занятиях).

3.Методические указания к выполнению работы.

Трелевочные тракторы относятся к машинам цикличного действия. Выполнение практической работы следует начать с изучения составляющих времени цикла трелевки. Студенты должны выяснить, из каких элементов операции и рабочих приемов состоит цикл трелевки, в какой последовательности они выполняются. После уяснения составляющих цикла можно приступать к ознакомлению методики расчета производительности трелевочных тракторов.

Производительность трелевочных тракторов определяется по формуле

Псм = ТсмϕТвцϕ1Vп ,м3

19

где Тсм – продолжительность рабочей смены, с.

φв – коэффициент использования рабочего времени. Значения φв с учетом затрат времени на подготовительно-заключительные работы представлены в табл. 3.1;

φ1 – коэффициент использования расчетного значения объема трелюемой пачки. φ1=0,8…0,9;

Тц – время цикла трелевки, с;

Vп – значение объема трелюемой пачки, м3. В общем случае значение объема трелюемой пачки определяется исходя из уравнения тягового баланса. При выполнении данной работы значение Vп можно принять из технической характеристики трелевочного трактора или определить по формуле

Vп = qв(k1' ρ−β), м3

где qв – допускаемая вертикальная нагрузка на грузоформирующее устройство трактора, кН (принимается из технической характеристики [2,4,8]); β – доля массы кроны. При трелевке хлыстов β=0, при трелевке деревьев

β=0,15…0,3;

k'– коэффициент распределения массы трелюемой пачки между грузоформирующим устройством трактора и грунтом. При трелевке комлями вперед можно принять k'=0,6…0,7, при трелевке вершинами вперед k'=0,23…0,3.

ρ – плотность древесины, кН/м3 (принимается по справочным данным для свежесрубленной древесины [1]).

Таблица 4.1 Значения φв рекомендуемые для учебных расчетов

Втабл. 4.2 представлены рекомендуемые формулы для определения элементов операции на трелевке древесины

Вформулах представленных в табл. 4.2 приняты следующие обозначения:

20