CC BY
45
МЕТОДИКА ОРГАНИЗАЦИИ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕСОЗАГОТОВОК» (СПЕЦИАЛЬНОСТИ 250201 «ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО»)
Заикин А.Н., Сосновский В.Я. (БГИТА, г.Брянск, РФ)
The technique of carrying out ofpractical employment is considered by the example ofperformance of one practical work.
В соответствии с учебным планом специальности 250201 «Лесное хозяйство» в IX семестре читается курс «Технология и оборудование лесозаготовок». Основной задачей курса является ознакомление студентов с современными и перспективными технологическими процессами, применяемым оборудованием и освоение методов организации работы машин и оборудования, обеспечивающих максимальную загрузку каждой машины технологического потока выполняемых операций. Обеспечение максимальной загрузки машин и оборудования на каждой операции возможно при определенной организации их работы по заранее рассчитанным режимам работы.
Навыки овладения методикой определения режимов работы машин и оборудования, обеспечивающих максимальную их выработку на каждой операции технологического процесса студенты приобретают на практических занятиях.
Выполнение практических работ является одним из этапов подготовки студентов при изучении курса «Технология и оборудование лесозаготовок». Перед выполнением каждой работы студент должен основательно проработать и усвоить основные разделы дисциплины, ознакомиться с разработанным для этой цели методическим пособием и подобрать необходимую справочную литературу. Несоблюдение этого требования приводит к низкому качеству выполнения практических работ и их возвращению для переработки и внесения дополнений.
Нами, в 2009 году, было подготовлено методическое пособие по дисциплине «Технология и оборудование лесозаготовок» к выполнению практических работ для студентов специальности 250201 «Лесное хозяйство». В данное методическое пособие включено пять практических работ, наиболее сложных и трудоемких для выполнения студентами. По каждой практической работе приводится, в качестве примера, ее выполнение. В приложениях, для выполнения каждой работы, дается необходимый справочный материал. На выполнение пяти практических работ, рассматриваемых в вышеназванном методическом пособии, отводится десять часов учебного времени.
С целью обеспечения самостоятельности принятия решений исходные данные студенты выбирают по двум последним цифрам зачетной книжки из таблицы 1. Выполнение практических работ следует проводить в последовательности рекомендуемой методическим пособием [1], с привлечением, при необходимости, дополнительных литературных источников.
Практическая работа пишется чернилами или распечатывается на принтере аккуратно и разборчиво, без исправлений, с оставлением полей шириной 25...30 мм и оформляется согласно изложенных ниже требований.
В начале каждой работы приводятся исходные данные по варианту согласно номеру зачетной книжки. Затем необходимый текстовой и графический материалы. Текст должен излагаться литературным языком с учетом принятой терминологии в литературе по лесной промышленности и лесному хозяйству. Сокращение слов в тексте не допускается, за исключением общепринятых.
Во всех необходимых случаях текст следует иллюстрировать расчетными схемами и рисунками для наглядного представления о содержании решаемой задачи.
В тексте по ходу решения каждой работы приводятся необходимые расчетные зависимости, после которых даются обозначения всех входящих в них символов и их размерность. Затем в эти же формулы подставляются цифровые значения символов и записывается конечный результат вычислений. Промежуточные вычисления и расчеты не приводятся. Все расчеты выполняются в международной системе единиц СИ.
По каждой работе составляется отчет и представляется студентом преподавателю для собеседования.
В качестве примера рассмотрим выполнение практической работы №4 из методического пособия [1].
Целью практической работы является приобретение навыков в расчете режимов работы лесосечных машин, обеспечивающих максимальную выработку комплексной бригады (комплекта машин).
В процессе выполнения этой работы студенты должны:
- рассчитать объемы оперативных запасов между каждой парой смежных операций лесосечных работ;
- рассчитать продолжительность времени, необходимого дополнительным машинам для выравнивания производительности машин на смежных операциях;
- рассчитать продолжительность одновременной работы машин на смежных операциях;
- проверить баланс расчетного времени работы машин за рассматриваемый месяц.
- рассчитать число дней, на которое сократится продолжительность разработки лесосеки.
В рассматриваемом примере предусматривается:
Валка - МП-5 «Урал», производительность в смену - 92 м3 /см;
Трелевка - ТДТ-55А, производительность в смену - 53 м3 /см;
Обрезка сучьев - ЛП-30Г, производительность в смену - 120 м3 /см;
Погрузка - ПЛ-1, производительность - 123 м3 /см;
Средний объем хлыста -0,25 м3;
Средний запас древесины на 1 га - 220 м3 /га.
Структура технологического процесса заготовки древесины: В + Т + Ос + П,
где В-валка деревьев; Т- трелевка деревьев; Ос - обрезка сучьев; П - погрузка хлыстов.
С целью оптимальной загрузки машин и оборудования принимается комплект, включающий на валке 1 бензопила (92 м3 /смену); на трелевке 2 трактора (53 х 2=106 м3 /смену); на обрезке сучьев 1 сучкорезная машина (120 м3 /смену); на погрузке 1 погрузчик (123 м 3 /смену).
Для обеспечения максимальной выработки комплекта (123 м3 /смену) на валке предлагается подключать МП-5 «Урал» (92 м3 /смену); на трелевке ТДТ-55 (53 м3 /смену); на обрезке сучьев «Тайга-214» (29,6 м3 /смену).
При выполнении данной практической работы студенты, руководствуясь учебными пособиями [1, 2, 3], рассчитывают требуемые режимы работы лесосечных машин.
Расчет начинается с определения технологического уровня запасов (О), обеспечивающего безопасную работу рабочих (рис.1).
Между операциями валка и трелевка, этот запас составляет объем древесины, заготовленной с площади, равной по длине и ширине зоне безопасной работы и может быть рассчитан по формуле 3.11 [2, с. 29]: = Ь• В• Ос = 50 • 50 • 220 = 55 10000 10000
где О - технологический запас, м3; Ь, В - длина и ширина зоны безопасной работы (разрабатываемой ленты), м; ОР - средний запас древесины на 1 га, м3 /га; при Ь = 50 - 250м; В = 50м, 0Т = (0,25 -1,25) • 0СР.
Объем технологического запаса между операциями трелевки и обрезки сучьев, обрезки сучьев и погрузки должен обеспечивать маневренную и безопасную работу технических средств и рабочих и будет прямо пропорционален производительности, например, сучкорезных или погрузочных машин и времени, за которое этот запас будет выработан 3.12 [2, с. 30]:
От = Псм • тсм = (1,5-2,0) • Псм,
где Псм - сменная производительность сучкорезной или погрузочной машины, м3 /см; Тсм - число смен, за которое будет выработан объем технологического запаса ( Тсм = 1,5 - 2,0).
Зная величину технологического запаса ( О ), определяется величина предельного уровня оперативных запасов между операциями В-Т из расчета максимальной выработки комплекта машин, по формуле 3.5 [2, с. 28]:
Тп • (Ошах - ОМВ) - Ошах) + От • Ор ]• О,
С) _ П У^шах _к^шах У ' ^Т
ОП " (Ошах - ОМ0" - Ошах) + О,' О.
Ю
где Ошах максимальная дневная выработка ведущей машины, м3 (в данном случае ПЛ-1-123 м3 /смену);
Принимается Тп = ^ ++ ^ = 24 - общая продолжительность планируемо-
О(О) -
го периода (месяца); О_ объем пополнения запаса древесины от совместной работы основных и дополнительных 1 - тых (МП-5) машин, м3; Оо - объем пополнения запаса древесины дополнительными _ - тыми (МП-5) машинами, м3. В нашем случае Ог(0) = О + Ою = 92 + 92 = 184м3; Ою = 92м3, тогда:
_ [24• (123- 92)• (184-123) + 55• 92]• 92 _ ^^ (123 - 92) • (184 -123) + 92 • 92 , .
Зная объем запасов, определяется число дней работы бензопил МП-5 «Урал» необходимое для создания запаса по формуле 3.1 [2, с. 28]:
448,17
I = ^ =-— = 4,87 дня.
1 й 92
О, м3 Ог
Ос
а)
б)
Рисунок 1 - Изменение запасов древесины в течение всего периода разработки лесосеки в зависимости от соотношения объемов их пополнения и выработки: а) при 0г<08', б) при 0гУ05.
Число дней совместной работы машин МП-5 «Урал» и ТДТ-55 пополняющих и потребляющих запас определяется по формуле 3.2 [2, с. 28]:
Ч =
йи - д = 448,17 - 55 & - й 123 - 92
= 12,68дня.
1Ъ =
= 6,45дней.
Число дней совместной работы основных и дополнительных (число дней, на которое необходимо подключить дополнительно МП-5) машин определяется по формуле 3.36 [2, с. 38]:
(Ти • а - йи ХОах - Ш _ (24 • 92 - 448,17)(123 - 92) й- во 92 • 92
После расчета времени проверяется его баланс: = ^ + г2 + ^ = 4,87 +12,68 + 6,45 = 24дня.
Если значения совпали (как в данном случае), то проводятся режимы работы для следующей пары операций.
Объем технологического запаса О, между операциями трелевка и обрезка сучьев, будет равен 3.12 [2, с. 30]:
От = исм • Тсм = 120 • 2 = 240м3.
Величина предельного (гарантийного) уровня оперативных запасов между операциями Т-Ос (для случая определяется по формуле 3.5 [2, с. 28]:
О и =
[24 • (123 -106) • (212 -123) + 240 106]106 (123 -106) • (212 -123) +106 • 106
= 513,43 м\
Число дней работы трелевочных машин на создании запаса, будет равно 3.1 [2, с.
а
513,43
^ = =--— = 4,84дня.
а1 106
Число дней совместной работы трелевочных и сучкорезных машин определяется по формуле 3.2 [2, с. 28]:
¿2 =
ая - а _ 513,43 - 240
а* - а = 123 -106
= 16,08дня.
Таблица 1- Исходные данные к работе №4
Показатели Цифра номера зачетной книжки Значения данных по вариантам работы
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Годовой объем производства, 3 тыс. м Последняя 80 85 70 90 80 100 85 95 75 65
Средний объем 3 хлыста, м 0,140,17 0,180,21 0,220,29 0,300,39 0,400,49 0,500,75 0,761,10 0,300,39 0,400,49 0,220,29
Применяемое оборудование на лесосеке для -валки деревьев Разность двух последних Бензопила МП-5 «Урал» Валочно-трелевочная машина (ЛП-17) Валочно-сучкорезно-раскряжевочная машина (МЛ-20)
- трелевки ТДТ-55 ТБ-1 ТТ-4 Машина ЛП-17 Сортиментовоз ТБ-1-16 (ТДТ-55)
- обрезки сучьев Последняя Сучкорезная ЛП-33 Сучкорезно-раскряжевочная машина ЛО-120В Валочно-сучкорезно-раскряжевочная машина МЛ-20
- погрузки Челюстной погрузчик ПЛ-1 Манипуляторный погрузчик ПШ-80А Самопогружающийся лесовоз ТМ-39-03 (КаМАЗ-5410)
Средний запас древесины на 1 3 га, м Сумма двух последних 220 240 270 280 200 260 250 270 230 200
Число дней работы в году на лесосеке Последняя 240 230 235 250 235 255 260 240 230 235
Число дней совместной работы основных и дополнительных ТДТ-55 машин определяется по формуле 3.3 [2, с. 28]:
(Тп - а - виХО™ - а) _ (24 -106 - 513,43)(123 -106)
¿3 =
а- Ою
106-106
= 3,,07 дня.
Гя = ^ + ¿2 + ¿3 = 4,85 +16,08 + 3,07 = 24дня. Объем технологического запаса От , между операциями обрезка сучьев и погрузка, определяется также по формуле 3.12 [2, с. 30]:
а = псм - Тсм = 123 - 2 = 246ж3. Величина предельного (гарантийного) уровня оперативных запасов между операциями Ос-П (для случая 0,^0,$) по формуле 3.5 [2, с. 28]:
Оп =
[24 - (123 -120) - (149,6 -123) + 246 - 29,6] -120 (123 -120) - (149,6 -123) +120 - 29,6
= 303,88м\
Число дней работы ЛП-30Г на создании запаса будет равно 3.1 [2, с. 28]:
303,88 „ _ ^
I =-г— = 2,53дня.
1 & 120
Число дней совместной работы ЛП-30Г и ПЛ-1 определяется по формуле 3.2 [2, с. 28]:
- & 303,88 - 246
и = п =---= 19,29дня.
2 & - & 123 -120
Число дней совместной работы ЛП-30Г и «Тайга-214» определяется по формуле 3.3 [2, с. 28]:
{ = = (24 -120 - 303,88)(123 -120) _ ^ ^
Q- Qd 120 • 29,6
Тя = ^ + t2 + t3 = 2,53 +19,29 + 2,18 = 24,00дня.
Отчет должен содержать аналитические зависимости с расшифровкой входящих в них параметров и расчеты требуемых параметров, результаты которых представляются в виде таблицы 2.
При защите работы студенты должны знать ответы на следующие вопросы: -Какое назначение имеют оперативные запасы?
-Какова продолжительность времени принимаемая за планируемый период?
Таблица 2 - Результаты расчетов режимов работы лесосечных машин
Операция Марка машины Норма выработки, м3 /см Численный состав комплекта лесосечных машин, шт. Объем запасов, 3 м Число дней работы
страховой, Qt гарантийный, Qn на пред. операции, t1 одно-врем. работы, t2 допол-нитель- ные, t в месяц, Т 1 n
Валка МП-5 «Урал» 92 1 55 448,17 4,87 12,68 6,4 24
Трелевка ТДТ-55 106 2 240 513,43 4,84 16,08 3,07 24
Обрезка сучьев ЛП-30Г 120 1 246 303,88 2,53 19,29 2,18 24
Погрузка ПЛ-1 123 1
- От чего зависит объем оперативных запасов?
- За счет чего можно увеличить объем выработки комплекта машин до максимальной выработки на одной операции?
Литература
1. Заикин, А.Н. Технология и оборудование лесозаготовок. Методическое пособие к выполнению практических работ для студентов специальности 250201 «Лесное хозяйство»/А.Н. Заикин, В.Я. Соснов-ский- Брянск: БГИТА, 2009.-58 с.
2. Заикин, А.Н. Технология лесозаготовок. (Часть 1. Управление межоперационными запасами, расчет режимов работы машин и технико-экономических показателей). Учебное пособие / А.Н. Заикин -Брянск: БГИТА, 2001.-80 с.
3. Жаденов, В. С. Технология лесозаготовок. Учебное пособие по курсовому проектированию для студентов специальностей лесного комплекса/ Жаденов В.С., Заикин А.Н., Чайка О.Р. - Брянск: БГИТА, 2002.- 94 с.
