Особенности взаимосвязи лесосечных машин
Специфичность лесозаготовительного производства и разнообразие природно–производственных условий вынуждают применять для выполнения лесосечных работ несколько систем машин и оборудования для различных типов технологических процессов, обеспечивоющих заготовку деревьев, хлыстов, сортиментов, щепы и пиломатериалов на лесосеке.
Полное использование производственных возможностей машин и оборудования в значительной степени зависит от соответствия их конструктивных особенностей и параметров организации работы в конкретных природно - производственных условиях. Соответствие параметров организации работы или параметров взаимосвязи машин достигается в процессе технологических расчетов с определением оптимальных режимов функционирования: численности машин, времени их работы, объемов оперативных запасов древесины, а также технико – экономических и экологических показателей комплектов машин. При выполнении технологических расчетов необходимо учитывать особенности условий выполнения лесосечных работ.
Одной из основных особенностей лесосечных работ является частая перебазировка машин с одной лесосеки на другую. Вторая особенность заключается в том, что перебазировка машин осуществляется не всех сразу, а с определенным интервалом (рис. 1.4)
Рис. 1.4. Последовательность перебазировки, начала и окончания работы машин на смежных операциях лесосечных работ, где - время для создания запасов до начала работы машин на следующей операции; - время для выработки запасов после перебазировки машин с предыдущей операции на новую лесосеку
Третьей особенностью является необходимость создания и поддержания на определенном, рассчитанном для конкретных условий, уровне межоперационных оперативных запасов объектов труда (ОТ – деревьев, хлыстов, сортиментов). Определение объемов оперативных запасов, продолжительности работы машин в различные периоды разработки лесосек может быть рассчитано по математическим моделям. Математические модели должны учитывать все особенности лесосесчных работ и обеспечить определение режимов работы машин, позволяющих получить объем выработки комплекта машин равный или близкий к объему выработки головной машины (имеющей наибольшую производительность).
Растянутость транспортно-технологического процесса лесозаготовок, сложность природно-климатических условий и другие причины оказывают большое влияние на производительность лесозаготовительного оборудования.
Как показывают расчеты и статистический анализ показателей работы современных лесосечных машин производительность основных лесосечных машин значительно отличается друг от друга. Так производительность валочно-пакетирующей машины ЛП-19 в 2-3 раза больше производительности трелевочного трактора ЛП-18, а последняя в 2-3 раза меньше производительности сучкорезных машин ЛП-ЗЗ (ЛП-ЗОБ).
Поэтому при формировании комплектов машин для лесосечных работ невозможно подобрать их количественный состав, при котором производительности машин на всех операциях при всех условиях были бы равны. Из таблицы 1.4 видно, что при различных составах комплектов машин их сменный объем выработки равен минимальному объему выработки машин на одной из операций. С другой стороны, как видно из рисунков 1.5, 1.6 и 1.7, производительности машин в течение всего периода их работы не остаются постоянными, а изменяются.
Таблица 1.4
Состав и эксплуатационные показатели комплектов лесосечных машин
Наименование показателей | |||||
Среднее | Средний | Сменная производительность, м3 | |||
расстояние | объем | Отдельных машин | Комплекта | ||
трелевки, м | хлыста, м3 | ЛП-19 | ЛП-18 | ЛП-33А | в целом |
Состав комплекта 1+1+1 | |||||
0,3; 0,5 | 119; 172 | 52; 60 | 108; 180 | 52; 60 | |
0,3; 0,5 | 119; 172 | 43; 49 | 108; 180 | 43; 49 | |
Состав комплекта 1+2+1 | |||||
0,3; 0,5 | 119; 172 | 52; 60 | 108; 180 | 104; 120 | |
0,3; 0,5 | 119; 172 | 43; 49 | 108; 180 | 86; 98 | |
Состав комплекта 1+3+1 | |||||
0,3; 0,5 | 119; 172 | 52; 60 | 108; 180 | 108; 172 | |
0,3; 0,5 | 119; 172 | 43; 49 | 108; 180 | 108; 147 | |
Состав комплекта 1+3+2 | |||||
0,3; 0,5 | 119; 172 | 52; 60 | 108; 180 | 119; 172 | |
0,3; 0,5 | 119; 172 | 43; 49 | 108; 180 | 119; 147 |
Изменения производительностей машин вызывают неравномерности интенсивностей пополнения и выработки запасов древесины между ними (рис. 1.8)
Все это приводит к излишним простоям, несвоевременному освоению лесосек и порче заготовленной древесины.
Колебания производительности технических средств на смежных операциях и невозможность полного согласования производительностей по величине требуют создания на стыках операций запасов: между валкой и трелевкой, трелевкой и обрезкой сучьев - запасов деревьев; обрезкой сучьев и погрузкой, вывозкой и разгрузкой - запасов хлыстов и т.д.
Рис. 1.5. Изменение сменной производительности машин
|
Рис. 1.6. Изменение средней сменной производительности машин по месяцам
Граф-схема (рис. 1.2) и принципиальные схемы возможных вариантов основных машин (рис. 1.3) позволяют судить о размещении запасов древесины, схеме их пополнения и выработки, конкретно для каждой разновидности комплектов машин.
|
|
Рис. 1.7. Изменение средней сменной производительности машин по месяцам:
1- один харвестер; 2- один форвардер; 3- два форвардера
|
|
пополнения и выработки запасов
Граф-схема лесосечных работ и исследования, проведенные в производственных условиях, позволяют утверждать, что запас 31 будет всегда находиться у фронта волока, а запасы 32, 33 и 34 - на погрузочной площадке.
Если операции по обрезке сучьев и раскряжевке будут совмещены, то запас (33) между этими операциями будет отсутствовать.
Анализируя (рис.1.3) принципиальные схемы возможных вариантов комплектов машин, приходим к выводу, что оперативный запас (З1) между валкой и трелевкой пополняется, как правило, одной машиной (здесь и далее будем рассматривать варианты одного комплекта машин, головным механизмом которого является валочная (валочно-пакетирующая машина), а вырабатывается несколькими. Поэтому наиболее характерной схемой пополнения и выработки запаса (З1) между этими операциями будет ветвящаяся (рис. 1.9 б), когда в запас объекты труда поступают от одного, а вырабатываются из запаса несколькими машинами.
При совмещении выполнения операций валки и трелевки одной машиной оперативный запас (З2) между операциями валочно-трелевочной и обрезкой сучьев или обрезкой и раскряжевкой и т.п. пополняется, как правило, несколькими машинами, а вырабатывается одной. Поэтому наиболее характерной схемой, описывающей этот запас, будет схема сходящихся потоков (рис. 1.9 в).
Рис. 1.9. Графическая модель характерных вариантов единичных операций с созданием запасов по схеме: а) последовательной, б) ветвящейся, в) сходящейся, г) смешанной |
На основании проведенного анализа можно сделать вывод, что схему пополнения и выработки оперативных запасов между операциями валки и трелевки, трелевки и обрезки сучьев, обрезки сучьев и погрузки (31, З2, 33) в общем виде можно представить как смешанную (рис. 1.9 г), когда запас пополняют и вырабатывают по нескольку машин. Это заключение будет справедливо и для других запасов 33, т.к. n и m могут принимать значения целых чисел (n = 1, 2, 3,...,N) и (m = 1, 2, 3,..., M).
Для построения аналитической модели пополнения и выработки оперативных запасов между парой операций выбираем наиболее общую схему (рис. 1.9 г.)
На основании этой модели с учетом особенностей каждой операции можно анализировать процессы создания и выработки оперативных запасов между всеми операциями лесосечных работ.
Большое влияние на запасы и их объемы оказывают: тип технологического процесса (заготовка деревьев, хлыстов, сортиментов); параметры машин, климатические и почвенно-грунтовые условия.
Своевременная же их выработка и пополнение во многом зависит от правильно рассчитанных режимов работы машин (состава, численности, сменности и др.).
Недооценка этого вопроса и отсутствие до настоящего времени в полной мере отвечающей условиям работы методики оперативного планирования режимов работы машин, приводит к недоиспользованию возможностей лесозаготовительной техники. Поэтому, с целью более полного использования возможностей лесозаготовительной техники и повышения объемов лесозаготовок, оперативное планирование режимов работы машин является одной из важнейших задач.
Вопросами определения размеров запасов, методов и средств их создания и управления занимались ряд советских и зарубежных ученых [4, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 25, 29, 30, 33, 34, 38, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 59, 66, 67, 68, 69, 70, 76, 77, 87, 90, 91 и др]. Однако, в основном, все работы сводились только к определению объемов запасов на различных стадиях производства. В данной работе предлагается математическая модель расчета режимов пополнения и потребления запасов с учетом технологической взаимосвязи основного и подключения резервного оборудования, с целью получения максимального объема выработки, уменьшения продолжительности работы машин на лесосеке и снижения эксплуатационных затрат.
2 УСЛОВИЯ РАБОТЫ ЛЕСОСЕЧНЫХ МАШИН.
Дата добавления: 2016-02-24; просмотров: 907;