2886

2

УДК 630*36

Пошарников Ф.В. Технология и техника в лесной промышленности. Методические указания к практическим занятиям для студентов специальностей 060800, 260400, 260100, 170400 Часть 2. Лесоскладские работы. – / Ф.В. Пошарников, А.С. Черных, С.П. Черепанов, А.Н. Мильцын – Воронеж.: ВГЛТА, 2003. – 28 с.

Рецензент – проф. кафедры с-х. машин ВГАУ, д.т.н. К.Р. Казаров

Ответственный за выпуск – профессор Ф.В. Пошарников

3

ВВЕДЕНИЕ

Вусловиях рыночных отношений в работе инженеров возникает необходимость в решении задач, связанных с повышением эффективности операционных и комплексных технологических процессов. Решение таких задач невозможно без соответствующего математического, программного и информационного обеспечения. Поэтому целью практических занятий при изучении технологии и техники лесного комплекса является освоение методики

иприобретение практических навыков решения инженерных задач, научиться анализировать полученные результату и принимать правильные решения.

Методическое указание предназначено для студентов специальностей 060800, 260400, 260100, 170400 которые изучают технологию и технику, применяемую на всех фазах лесозаготовительного производства. Методические указания содержат: методическое руководство к решению прикладных производственных задач, методические указания к выполнению индивидуальных заданий и список используемых источников.

Вметодическом указании даются рекомендации по выполнению задач. Решение большинства из них направлено на определение производительности лесоскладского оборудования с определением технологических параметров операционных процессор лесообрабатывающих операций: очистки деревьев от сучьев, поперечной распиловки, окорки и др. Решение задач выполняется с использованием программируемых микрокалькуляторов или ЭВМ. При этом самостоятельно составляются алгоритмы решения задач, программы вычислений или используются программы, разработанные на кафедре.

При решении задач особое внимание заслуживает обоснование значений величин, применяемых в расчетах.

До начала выполнения каждой практической задачи студенты должны изучить соответствующий материал на лабораторных занятиях, в лекционном курсе, а также ознакомиться с содержанием практической работы. Перед началом практического занятия преподаватель проводит проверку подготовленности студентов и после этого допускает их к выполнению.

Рекомендуемые студентам литературные источники включают помимо учебных и методических разработок также и нормативно-справочные материалы, применяемые в отраслях лесного комплекса, ссылки на которые даны в конце каждой работы.

Отчет по лабораторной работе выполняется в соответствии с требованиями к оформлению технической и технологической документации и должен содержать ответы на все вопросы по содержанию практического занятия.

4 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 1

РАСЧЕТ СМЕННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КРАНОВ И САМОХОДНЫХ ЛЕСОПОГРУЗЧИКОВ

1.Цель работы: определить производительность кранов и самоходных лесопогрузчиков на выгрузке леса с укладкой в запас при различном сочетании характеристик природно-производственной среды.

2.Содержание работы:

2.1.Изучить структуру времени цикла на выгрузке леса.

2.2.Ознакомиться с методикой расчета производительности кранов и лесопогрузчиков.

2.3.Выполнить расчеты производительности кранов и самоходных лесопогрузчиков согласно данных индивидуального задания.

3. Методическое и материально-техническое обеспечение.

3.1.Методические указания к выполнению лабораторной работы

3.2.Средства вычислительной техники.

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

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

4. Методические указания к выполнению работы.

Технологический процесс лесного склада включает большой объем подъемно-транспортных операций, выполняемых различными подъемнотранспортными установками, конструктивные особенности и параметры которых должны соответствовать виду перемещаемых грузов и характеру их перемещения.

Кгрузоподъемному оборудованию относятся подъемно-транспортные установки, выполняющие погрузочно-разгрузочные работы: разгрузку подвижного состава лесовозных дорог, погрузку в вагоны МПС, в суда или на автомашины различных лесоматериалов, укладку их в штабеля, а также скатку бревен из штабелей на воду.

Кподъемно-транспортным установкам, выполняющим погрузочно-раз- грузочные работы, относятся краны различных конструкций (мостовые – КМ-30Г, КМ-3001 и КМ-3076; козловые – К-305Н, ЛТ-62; консольнокозловые – ККЛ-32, ККЛ-16, ЛТ-62А, ККС-10 и др; кабельные – КК-20, мос- то-кабельные и стреловые – КБ-572, БКСМ-14ПМ2); самоходные погрузчики

–ПКП-20, КТД-2541; лебедки с канато-блочными системами; бревносвалы и некоторые другие виды оборудования.

Несмотря на разнообразие конструктивного исполнения к погрузочноразгрузочному оборудованию предъявляются общие требования, обусловленные значительной массой, габаритом, несимметричностью формы перемещаемых грузов (пачки хлыстов или деревьев), а также необходимостью их размещения на сравнительно большой площади (укладка в запас хлыстов или деревьев, а сортиментов – в штабеля). Объем пачек, доставляемых на нижние

5

склады современными транспортными средствами – автопоездами с мощными автомобилями (типов МАЗ и КрАЗ) или сцепами узкоколейной железной дороги – составляет 20…30 м3. Пачки разгружают целиком – без деления их на части, поэтому для указанных объемов грузоподъемность разгрузочных установок должна быть порядка 20…30 т. Целесообразная же грузоподъемность погрузочно-штабелевочного оборудования для сортиментов должна составлять 10…15 т.

У современных погрузочно-разгрузочных установок операции по зацепке и отцепке пачек должны быть механизированы, так как выполнение этих операций вручную тяжело, трудоемко и небезопасно. Конструкция этих установок должна хорошо вписываться в технологический процесс нижнего склада, упрощая его компоновку и создавая благоприятные условия для работы смежного оборудования.

Производительность кранов, работающих на выгрузке подвижного состава с укладкой в запас, определяют по формуле

где Тсм – продолжительность рабочей смены, с; при 8-ми часовой рабочей смене Тсм=28800 с, а при 7-ми часовой 25200с;

tпз – подготовительно-заключительное время, с; tпз=1800…2100 с

φ1 – коэффициент использования рабочего времени; значение φ1 принимаются в пределах 0,7…0,85;

Vп – значение среднего объема пачки, м3; принимается по данным индивидуального задания;

κ – коэффициент совмещения операций; принимается 1,1…1,25; Тц – продолжительность цикла , с.

Продолжительность цикла определяется по следующей формуле

где h, l1 и l2 – соответственно средние высота подъема груза, перемещение грузовой тележки и перемещение крана, м; h=6…12 м; l1=16 или 20 м; l2=20…60 м (значения h и l2 принимаются по согласованию с преподавателем);

υгр, υтел и υкр – соответственно скорости подъема груза, перемещения грузовой тележки и перемещения крана, м/с; принимаются по технической характеристике крана [6];

t1 – время на захват груза, с; при использовании грейферных захватов t1=3…5 с;

t2 – время на отцепку груза, с; при использовании грейферных захватов

6

t2=2…3 с.

Для стационарных кабельных кранов, которые не передвигаются от штабеля к штабелю, величина l2/υкр=0.

Первое слагаемое в формуле (29) является машинным временем и может быть взятыми из технической характеристики крана, и h, l1 и l2 определяемыми условиями работы. При использовании стропов, когда зацепку и отцепку пачек выполняют вручную, значения t1 и t2 определяют на основании хронометражных наблюдений. Если кран оборудован грейфером, то время этих операций может быть приближенно определено, как частное от деления величины раскрытия челюстей грейфера на скорость их смыкания.

На крупных лесных складах с большим сезонным запасом (который обычно удален от склада) и развитой переработкой лесоматериалов существующие краны и транспортеры, имеющие строго фиксированные пути перемещения и зоны обслуживания, в некоторых случаях не могут обеспечить требуемой технологичности внутрискладских переместительных операций. Это характеризуется усложнением компоновки склада (многопоточность), многократными перегрузками одних и тех же лесоматериалов, передачей их с одного потока на другой – параллельный и т. д. Эффективным решением этой проблемы является применение самоходных лесопогрузчиков, преимуществами которых являются: высокая маневренность, универсальность и комплексная механизация всего процесса от захвата пачки до ее укладки. Под универсальностью лесопогрузчика понимается его способность с равным успехом выполнять функции как погрузочно-разгрузочного, так и транспортирующего оборудования.

Лесопогрузчики могут выполнять на лесных складах весь комплекс подъемно-транспортных операций: разгрузку подвижного состава лесовозных дорог с подачей лесоматериалов на разгрузочную эстакаду или в штабеля запаса; транспортирование лесоматериалов из лесонакопителей в штабеля и из штабелей к цехам переработки, погрузку сортиментов на подвижной состав МПС и другие работы.

Для нормальной эксплуатации лесопогрузчиков необходимо, чтобы те дороги и площадки, по которым они перемещаются, имели асфальтовое или другое твердое покрытие.

По конструктивным признакам автопогрузчики могут быть подразделены на три основные группы: малогабаритные грузоподъемностью от 0,6 до 1,5 т с приводом от электродвигателей постоянного тока, питающихся от аккумуляторной батареи (к этой группе относятся автопогрузчики ЭП-0601, ЭП-1003, КВЗ-04 и др.); грузоподъемностью от 3 до 10 т с приводом от двигателя внутреннего сгорания (к ним относятся автопогрузчики 4043М, 4045ЛМ, 4049М, 4008, 40282, 4065 и др.); лесопогрузчики грузоподъемностью 20 – 30 т, предназначенные для выгрузки хлыстов и деревьев с подвижного состава лесовозных дорог, подачи пачек на разгрузочную эстакаду или в штабеля запаса. Погрузчик с такой грузоподъемностью может быть смонтирован на серийном колесном тягаче (например, на тракторе К-703) или спе-

7

циальном колесном шасси.

Производительность лесопогрузчика с грузоподъемником равна

где lср — среднее расстояние перемещения лесопогрузчика, м; по заданию; υр и υх – соответственно скорости движения погрузчика в грузовом и

порожняковом направлениях, м/с; 15 км/ч и 35 км/ч соответственно;

tг – время на наклоны грузоподъемника при захвате груза, переходе в транспортное положение и при разгрузке (tг по опытным данным примерно равно 15 с).

υгр – скорость подъема груза, м/с; принимается 0,1…0,2м/с; Остальные обозначения имеют те же значения, что и при расчете про-

изводительности кранов.

В данной работе студентам предлагается определить производительность кранов и лесопогрузчиков в зависимости от рада показателей.

5 Содержание отчета:

5.1. Исходные данные согласно заданию (табл.1).

5.2.Методика расчета производительности с принятыми и рассчитанными значениями.

5.3. Результаты расчета производительности кранов и лесопогрузчиков. 5.5. Выводы и предложения.

8

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 2

РАСЧЕТ СМЕННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СУЧКОРЕЗНЫХ УСТАНОВОК

1.Цель работы: определить производительность сучкорезных установок ПСЛ-2А, ЛО-69, МСГ-3, СМ-18 при различном сочетании характеристик природно-производственной среды.

2.Содержание работы:

2.1.Изучить структуру времени цикла на очистке деревьев от сучьев при поштучном и групповом способах.

2.2.Ознакомиться с методикой расчета производительности сучкорезных установок.

2.3.Выполнить расчеты производительности сучкорезных установок ПСЛ-2А, ЛО-69, МСГ-3, СМ-18 согласно данных индивидуального задания.

3. Методическое и материально-техническое обеспечение.

3.1.Методические указания к выполнению лабораторной работы

3.2.Средства вычислительной техники.

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

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

4. Методические указания к выполнению работы.

Сучкорезные установки для поштучной и групповой обрезки работают в циклическом режиме. Рабочий цикл обработки состоит из рабочих приемов. Студенты должны выяснить, из каких рабочих приемов состоит цикл работы сучкорезных установок, и в какой последовательности они выполняются. После уяснения составляющих цикла можно приступать к ознакомлению с методикой расчета производительности сучкорезных установок при поштучном и групповом способах обработки.

Производительность сучкорезных установок ПСЛ-2А и ЛО-69 с продольным перемещением деревьев для поштучной обработки определяется по формуле:

10

Lт – длина протаскивающего транспортера, м; для установки ПСЛ-2А принимается 25,4 м, 28,4 м или 30,4 м в зависимости от длины обрабатываемых деревьев;

υр , υхх – скорость рабочего и холостого хода протаскивающего транспортера, м/с; скорость холостого хода принимается 2,8 м/с, а скорость рабочего хода принимается по заданию;

tз – время на загрузку ствола дерева в режущую головку и в зажимной механизм протаскивающего транспортера, принимается в пределах 12…15 с;

Диаметр дерева d1,3 определяется как

Lд – длина дерева, м; принимается по заданию;

υр – скорость рабочего хода протаскивающего транспортера; принимается 2,2 м/с;

tвер – время на обрезку вершинной части дерева, с; принимается в пределах 3…5 с;

tсбр – время на сбрасывание хлыста с приемного транспортера, с; принимается 5 с;

Производительность сучкорезных установок бункерного типа МСГ-3 и СМ-18 для групповой обработки определяется по формуле:

где Тсм, φ1, φ2 – тоже, что и в формуле (4);

Qп – объем пачки деревьев, загружаемый в установку, м3; принимается по данным индивидуального задания;

tз – время на загрузку пачки деревьев, с; принимается в зависимости от типа крана и изменяется в пределах 230…250 с;

tо – время на обработку одной пачки, с; принимается по данным индивидуального задания;

tв – время на выгрузку хлыстов из бункера, с