РАЗРАБОТКА ПРОЕКТИРУЕМЫХ ВАРИАНТОВ СИСТЕМ МАШИН ДЛЯ ЛЕСОСЕЧНЫХ РАБОТ.
В задачу выпускной работы входит разработка технологического процесса освоения лесосеки с наименьшими трудовыми и материальными затратами.
При выборе способа разработки лесосеки, следует учитывать, что с уменьшением ширины пасеки увеличиваются площади леса, занимаемые первичными путями транспорта (визирами, пасечными и магистральными волоками).
Применение того или иного технологического процесса обуславливается экономической целесообразностью и наличием машин для его выполнения. При разработке лесосек пасеками средней ширины предусматривается использование механизированной валки деревьев.
Под системами машин понимают совокупность взаимосвязанных между собой машин, выполняющих все лесосечные операции в едином технологическом потоке. Учитывая вышеизложенное, наличие технических и технологических возможностей выбираем следующие системы машин.
В базовом варианте применяется два способа разработки лесосек.
Машинный способ: валка, обрезка сучьев и раскряжевка выполняется харвестером Timberdjack 1270, а для сбор и трелевка сортиментов на верхний склад форвардером Timberdjack 1110.
Механизированный способ на базе трактора ТДТ-55. Валка деревьев, обрезка сучьев и раскряжевка выполняются бензомоторными пилами «Хускварна-365» разными операторами. Трелевка хлыстов за вершину осуществляется трелевочным трактором ТДТ-55.
В 1-ом проектируемом варианте применяется механизированный способ разработки лесосек, где валка и обрезка сучьев выполняется бензопилой, пакетирование и трелевка трактором с гидроманипулятором, раскряжевка на погрузочном пункте бензопилой.
В 2-ом проектируемом варианте применяется так же механизированный способ разработки лесосек, где валка, обрезка сучьев и раскряжевка выполняются бензопилой, пакетирование и трелевка форвардером.
В 3-ем проектируемом варианте используется машинная заготовка сортиментов с использованием валочно-пакетирующей машины, трелевки деревьев машиной с пачковым захватом, обрезки сучьев и раскряжевки на погрузочном пункте сучкорезно-раскряжевочной машиной.
Системы машин для выбора проектируемых вариантов представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1
Варианты систем машин
| Варианты | Операции и оборудование | |||
| Базовый вариант | Валка | Обрезка сучьев | Раскряжевка | Трелевка |
| Харвестер Timberdjack 1270 | Форвардер Timberdjack 1110 | |||
| Валка | Обрезка сучьев | Трелевка | Раскряжевка | |
| Хускварна -365 | Хускварна -365 | ТДТ-55 | Хускварна -365 | |
| Первый проектируемый вариант | Валка | Обрезка сучьев | Трелевка | Раскряжевка |
| Бензопила Хускварна -365 | Онежец-330 | Бензопила Хускварна -365 | ||
| Второй проектируемый вариант | Валка | Обрезка сучьев | Раскряжевка | Трелевка |
| Бензопила Хускварна -365 | Форвардер Амкодор 2681 | |||
| Третий проектируемый вариант | Валка | Трелевка | Обрезка сучьев | Раскряжевка |
| ЛП-60-01А | МЛ-136 | ЛМ-1 |
Для сравниваемых вариантов следует рассчитать часовые и сменные производительности. Расчет ведётся по каждому виду машин.
1-й проектируемый вариант
Расчет сменной производительности бензопилы Хускварна -365 на валке и обрезке сучьев.
Часовая производительность:
Пч =3600 * Vхл./ Т;
где Т - время обработки одного дерева, с;
где V- средний объём хлыста, м3;
T- время цикла при валке и обрезке одного дерева, с;
+ 
+ 
=203 с
где tпд- время перехода моториста между деревьями, с;
tпр- время подготовки рабочего места, с;
tпс- время выполнения подпила и спиливания, с;
tст- время сталкивания дерева с пня и его падения, с;
V- средний объём хлыста, м3;
q- запас леса на 1 га, м3; 
Ki- доля вырубаемого компонента;
- скорость моториста при его движении между деревьями, м/с;
d- диаметр дерева в месте срезания, м;
- коэффициент увеличения площади пропила за счёт пропила;
Ппч- производительность чистого пиления бензопилы, м2/с;
tос- время обрезки сучьев, с;
t дм- время движения моториста вдоль ствола при обрезке сучьев, с;
t пд- время перехода моториста между деревьями, с;
f- суммарная площадь среза сучьев на одном дереве, м2;
Пчп- производительность чистого пиления
lхл- длина хлыста, м;
- скорость моториста при обработке дерева, м/с;
Псм=7*8*0,8=45 м3
Расчет часовой и сменной производительности трактора Онежец-330.
Часовая производительность:
где:
М=8 м3 - средний объем перемещаемой пачки;
Тц - время цикла сбора и трелевки одной пачки.
где 
- среднее расстояние трелёвки, м;
- скорость машины в холостом направлении, м/с;
- время на манёвры машины на лесосеке, с;
- объём пачки, м3;
- средний объём хлыста, м3;
- время на доставку, захват и укладку в КЗУ дерева, с;
- расстояние между рабочими позициями, м;
- ширина пасеки, м;
- средний запас леса на 1 га, м3;
- время на установку технологического оборудования в рабочее и транспортное положение, с;
- скорость машины в грузовом направлении, м/с;
- время на манёвры машины верхнем складе, с.
Сменная производительность:
Псм = Пч *Тсм *j2
Псм = 15*8*0,8=96 м3
Расчет часовой и сменной производительности бензопилы Хускварна -365 на раскряжевке.
Часовая производительность:
где:
Vхл. - средний объем хлыста, м3.
Тц. - время раскряжевки одного хлыста.
Тц= 
+ 
= 
+ 
= 88 с
Сменная производительность:
Псм = Пч *Тсм *j2
Псм=16*8*0,8=102 м3
2-й проектируемый вариант
Расчет часовой и сменной производительности бензиномоторной пилы Хускварна -365 на валке, обрезке сучьев и раскряжевке.
Часовая производительность:
где:
v – скорость моториста при движении по лесосеке;
vвс – скорость моториста при движении вдоль ствола;
lх – длина хлыста;
f – суммарная площадь среза сучьев дерева;
φчп = 0,65- коэффициент использования технически возможной производительности чистого пиления;
Пчп м2/с - производительность чистого пиления;
d м – диаметр дерева в месте спиливания;
ρ - коэффициент, учитывающий дополнительные затраты на подпил дерева (ρ=1,15 – на валке; ρ= 1,05 – на раскряжевке);
tпр – время подготовки рабочего места;
tст – время сталкивания дерева с пня и его падение;
dc м– средний диаметр сортимента;
n – число пропилов.
Сменная производительность:
Псм = Пч *Тсм*j2
Псм = 6*8*0,65=31м3