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

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.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: