CC BY
36
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ СОРТИМЕНТОВОЗА ПОВЫШЕННОЙ ПРОХОДИМОСТИ НА ГИБКИХ РЕЗИНОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ГУСЕНИцАХ В зИМНИХ УСЛОВИЯХ
И.Н. КРУЧИНИН, доц. каф. транспорта и дорожного стр-ва УГЛТУ, канд. техн. наук,
М.Г. ЕЖОВА, доц. кафедры экономики и организации л/к УГЛТУ, канд. с.-х. наук
В условиях увеличения доли вывозки сортиментов технологические процессы рубок главного и промежуточного пользования ориентированы на вывозку подготовленных лесоматериалов. При этом возрастает число технологических операций, что приводит к отрицательным воздействиям на лесную экосистему.
Лесотранспортные операции являются наиболее энергоемкими и экологически опасными в технологическом процессе лесозаготовок, поэтому вопрос обоснования технических и технологических параметров лесотранспортных машин (ЛТМ) должен рассматриваться с точки зрения взаимодействия с окружающей средой. Если учесть, что в Уральском федеральном округе доля лесозаготовок в зимний период превышает шестьдесят процентов, то проблема перемещения лесоматериалов по снежному покрову становится актуальной.
При этом наиболее технологичной является транспортировка деревьев или сортиментов на лесосеке в полностью погруженном положении.
Эффективное использование ЛТМ в зимний период чаще всего вызвано потерей опорной проходимости по глубокому снежному покрову при перемещении по лесосеке и лесовозным усам.
С целью подтверждения теоретических исследований и изучения возможности повышения опорной проходимости на кафедре транспорта и дорожного строительства УГЛТУ был создан экспериментальный сортиментовоз повышенной проходимости в составе: автомобиль тягач Урал 43202 с гидроманипулятором СФ-65 и роспуском ГКБ-9383 на гибких резинометаллических гусеницах (РМГ), одетых на сдвоенные пневматические шины роспуска. При этом ширина гусениц составляла 0,6 м, предварительное натяжение 0,93 кН.
Испытания проводились на базе Уральского учебно-опытного лесхоза Уральского государственного лесотехнического университета (УУОЛ УГЛТУ) в марте (рис. 1). В задачи исследования входили: определение тягового усилия, необходимого для перемещения автопоезда при различных статических нагрузках и параметрах ходовой части; определение коэффициента сопротивления движению на различных типах снежной поверхности; колееобразование; степень уплотнения снега на дне колеи; возможность многократных проходов по одному следу; оптимизация конструктивных параметров ходовых частей ЛТМ.
Применение роспуска на РМГ дало возможность перемещаться самопогружающемуся автопоезду по снежному покрову глубиной до 50 см, что позволило в ряде случаев исключить операцию трелевки.
При проведении рубок ухода с применением сортиментовоза повышенной проходимости возникает задача определения доступности сортиментов с одной стоянки. В этом случае досягаемость сортимента будет определяться взаимным расположением раскряжеванного дерева и ЛТМ.
При использовании гидроманипулятора СФ-65 на погрузке сортиментов длиной 6 м и среднего объема от 0,25 до 0,38 м3 перемещение в горизонтальной плоскости может составить от 5,3 до 10,6 м [1]. При этом количество циклов погрузки при рейсовой нагрузке 12 м3 составит от 30 до 33.
Анализ структуры рабочего цикла гидроманипулятора СФ-65 показал, что время погрузки 1 м3 составляет от 1,80 до 2,56 мин.
Как показано в работах [1, 2], наиболее значимыми факторами, влияющими на время погрузки, являются длина и диаметр сортимента. Однако в условиях частого переезда к остановочным пунктам при погрузке их влияние уменьшается.
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 8/2007
123
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
Рис. 1. Экспериментальный сортиментовоз повышенной проходимости на гибких резинометаллических гусеницах
Используя методику для определения расстояния переезда к остановочному пункту, отнесенного к одному заготовленному дереву [3], было получено, что при проведении работ в сосняке разнотравном с густотой насаждений 290 шт./га средневзвешенное расстояние переезда составляет 5,8 м.
С учетом объема ликвидной древесины и рейсовой нагрузки количество переездов доходило до 9.
При анализе технологических возможностей сортиментовоза возникла необходимость экономического обоснования схемы погрузки лесоматериалов непосредственно на лесосеке. Расчеты выполнялись для базового и внедряемого вариантов. Характеристика технологических процессов для обоих вариантов представлена в табл. 1.
Таблица 1
Характеристика технологического процесса на рубках промежуточного пользования
Базовый вариант Внедряемый вариант
1. Валка леса 2. Обрезка сучьев 3. Трелевка леса трактором 4. Раскряжевка хлыстов на сортименты 5. Вывозка сортиментов сортиментовозом с гидроманипулятором 1. Валка леса 2. Обрезка сучьев 3. Раскряжевка хлыстов на сортименты на лесосеке 4. Вывозка сортиментов на самопогружающемся автопоезде
Норма выработки на погрузку и выгрузку сортиментов рассчитывалась по формуле
Н = 480- (36 +14) _ Н
выр tl+т2 р’
(1)
где 480 - время смены, мин;
36 - время на подготовительно-заключительную работу, мин;
14 - время на отдых, мин;
Т - время пробега 1 км в обоих направлениях, принимаемое для зимних условий Т = 5,2 мин по снежной дороге;
L - расстояние вывозки, км;
Т2 - время пребывания автопоезда под погрузкой и выгрузкой (установка под погрузку и выгрузку, погрузка, выгрузка, увязка и развязка воза) на рейс, мин.
Т2баз = 3 + 2,0 • 12 + 2,0 • 12 = 51 мин/рейс Т2вн = 3 • 9 + 2,56 • 12 + 2,0 • 12 = 81 мин/рейс
Нр - рейсовая нагрузка, 12 м3.
Н зим
выр
Н зим
выр
= 480 - (36 +14) 5,2 • 25 + 51 _ 480- (36 +14)
12 = 28,5 м3/маш.см.
12 = 24,5 м3/маш.см.
5,2 • 25 + 81 Норма выработки для остальных операций принималась по сборнику [4]. Трудозатраты на заготовку и вывозку для обоих вариантов представлены на рис. 2.
По данным рис. 2 видно, что трудозатраты по комплексу рассматриваемых работ во внедряемом варианте ниже за счет отсутствия затрат на трелевку древесины, доля которой в базовом варианте составляет 33,3 %.
124
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
Таблица 2
Затраты на рубки ухода в УУОЛ УГЛТУ
Выполняемые операции Заработная плата с начислениями, руб. Затраты на содержание механизмов, руб. Прочие расходы (3 %), руб. Итого по вариантам, руб.
всего на 1 м3
Валка, обрезка сучьев, трелевка, раскряжевка, вывозка 49 716,5 146 657,2 5 891,2 202 264,9 202,3
Валка, обрезка сучьев, раскряжевка, вывозка 32 546,4 86 082,7 3 558,9 122 188,0 122,2
□ Валка ■ Обрезка I Трелевка
□ Раскряжевка ■ Вывозка
Рис. 2. Трудозатраты на заготовку и вывозку 1 000 м3 древесины от рубок промежуточного пользования
Далее была определена технологическая себестоимость заготовки и вывозки древесины. В нее включена заработная плата рабочих с начислениями, содержание машин и механизмов и прочие расходы.
Для начисления заработной платы в УУОЛ УГЛТУ применяют сдельно-премиальную систему оплаты труда. Заработная плата основных рабочих рассчитывается на основе дневных тарифных ставок. Дневные тарифные ставки приняты нами по данным лесхоза. Потребное количество человеко-дней находится делением объема работ на норму выработки. В фонд основной заработной платы входит тарифный фонд, доплаты и районный коэффициент. Тарифный фонд заработной платы находится умножением дневной тарифной ставки на потребное количество человеко-дней. Доплаты к тарифу с учетом районного коэффициента приняты в размере 50 % от него. Сумма дополнительной заработной платы принята в размере 15,3 % от основной.
В нее входит оплата отпусков и других оплачиваемых неявок (кроме неявок по болезни, которые не входят в состав заработной платы и выплачиваются за счет средств на социальное страхование), а также вознаграждение за выслугу лет. Совокупность основной и дополнительной заработной платы образует общий фонд заработной платы. Отчисления на социальные нужды составляют 26,2 % от суммы основной и дополнительной заработной платы.
Себестоимость содержания машино-смены машин и механизмов состоит из следующих слагаемых: основной и дополнительной заработной платы обслуживающих рабочих, отчислений на социальные нужды, стоимости топлива и смазочных материалов, суммы амортизационных отчислений, отчислений на ремонт, а также прочих расходов. Для внедряемого варианта включены затраты на приобретение РМГ (табл. 2).
Как видно из сопоставительного анализа, предлагаемое техническое решение позволяет в условиях хозяйственной деятельности лесхозов существенно сократить затраты при проведении рубок и обеспечить возможность перемещения ЛТМ по глубокому снежному покрову.
Библиографический список
1. Смирнов, М.Ю. Повышение эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами: Научное издание / М.Ю. Смирнов. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003. - 280с.
2. Жуков, А.В. Современные лесозаготовки. Техника и технологии: учеб. пособие / А.В. Жуков, А.С. Федоренчик, В.А. Азаренок и др. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2004. - 111с.
3. Герц, Э.Ф. Теоретическое обоснование технологий рубок с сохранением лесной среды (на примере Уральского региона): дисс. ... докт. техн. наук / Э.Ф. Герц - Екатеринбург, 2004. - 270 с.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2007
125
