wydział Leśny

Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu

Katedra Techniki Leśnej

Wydajność i koszty

jednostkowe zrywki.

Dobór środków do wykonywania

zadań zrywkowych.

Wykonali:

Stasiewicz Wojciech

Paweł Błaszczyk

Zestaw 30

Poznań 2012

Zadanie 2.1

Wyznaczenie czasu cyklu, wydajności i kosztów zrywki.

Dane:

Σ t_n = 6,4

V_śr. = 65

Q = 4,0

K_g = 53

φ = 0,85

L= 100-700

1. Wyznaczanie czasu cyklu zrywki ze wzoru:

2. Wyznaczanie wydajności zrywki ze wzoru:

3. Wyznaczanie czasochłonności zrywki ze wzoru:

4. Wyznaczanie jednostkowych kosztów zrywki ze wzoru:

Zadanie 2.2.

Określenie wpływu zmian poszczególnych wielkości na czas cyklu, wydajność, czasochłonność i jednostkowe koszty zrywki.

Wariant I

Za wyjściowe przyjmujemy wartości czasu cyklu, wydajności, czasochłonności i jednostkowe koszty z zadania 2.1.

Wariant II.

W wyniku usprawnień technicznych nastąpiło skrócenie czasów niezależnych od odległości zrywki o 50% w porównaniu z czasami niezależnymi podanymi w zadaniu 2.1., a pozostałe wielkości nie uległy zmianie.

Σt_n = 3,2

Wariant III.

W skutek przygotowania szlaków zrywkowych prędkość jazdy V_śr wzrosła o 25% w porównaniu z V_śr. z zadania 2.1, pozostałe wielkości nie uległy zmianie.

V_śr. = 81,25

Wariant IV.

W wyniku zmian konstrukcyjnych w urządzeniu zaczepowym średnia miąższość jednorazowego ładunku Q wzrosła o 30% w porównaniu z wielkością ładunku podaną w zadaniu 2.1., pozostałe wielkości nie uległy zmianie.

Q = 5,2

Wniosek: Wraz ze wzrostem odległości wzrasta czas cyklu, czasochłonność i jednostkowe koszty zrywki oraz zmniejsza się wydajność.

Odległość zrywki [m]	Czas cyklu tc w wariantach				Wydajność W w wariantach				Czasochłonność C				Koszty jednostkowe Kj
		1	2	3	4	1	2	3	4	1	2	3	4	1	2	3	4
100	9,48	6,28	8,86	9,48	21,51	32,48	23,02	27,97	2,79	1,85	2,61	2,14	2,46	1,63	2,31	1,89
200	12,55	9,35	11,32	12,55	16,25	21,81	18,02	21,13	3,69	2,75	2,94	2,84	3,26	2,43	2,94	2,51
300	15,63	12,43	13,78	15,63	13,05	16,41	14,18	16,97	4,60	3,66	4,05	3,54	4,06	3,23	3,58	3,13
400	18,71	15,51	16,25	18,71	10,90	13,15	12,18	14,18	5,50	4,56	4,22	4,23	4,86	4,03	4,22	3,74
500	21,78	18,58	18,70	21,78	9,37	10,98	10,69	12,18	6,40	5,46	5,5	4,92	5,65	4,82	4,86	4,35
600	24,86	21,66	21,17	24,86	8,21	9,42	9,46	10,69	7,31	6,37	5,49	5,61	6,46	5,63	5,49	4,96
700	28,04	24,78	23,63	28,04	7,27	8,25	8,63	9,46	8,25	7,27	6,95	6,34	7,29	6,42	6,14	5,60

Wykres 1.

Wykres 2.

Wykres 3.

Wykres 4.

1) Wniosek

Wpływ zmian poszczególnych wariantów na czas trwania cyklu, wydajność, czasochłonność i koszty jednostkowe zrywki.

Wariant II

Po skróceniu o 50% czasów niezależnych nastąpiło skrócenie czasu trwania cyklu, ale tylko w przypadku, gdy odległość zrywki jest ≤ 300 m. Wydajność jest największa, a koszty jednostkowe są najmniejsze, ale tylko wtedy, gdy odległość zrywki nie przekracza 100 metrów, zaś czasochłonność jest najmniejsza na odległość zrywki ≤ 300 m.

Wariant III

W wyniku wzrostu o 25% średniej prędkości jazdy pojazdu zrywkowego nastąpiło skrócenie czasów niezależnych cyklu, oraz czasochłonność osiągnęła najniższe wartości, ale dopiero wtedy, gdy odległość zrywki jest ≥ 300 m.

Wariant IV

W wyniku wzrostu średniej miąższości jednorazowego ładunku o 30% czas cyklu nie uległ zmianie w porównaniu z Wariantem I, ale zmniejszyła się czasochłonność. Zwiększeniu uległa natomiast wydajność, przez co koszty jednostkowe zostały obniżone i osiągnęły wartości najwyższe na odległość zrywki ≥ 100 m.

II Wniosek

Najkrótszy czas cyklu oraz najniższą czasochłonność do odległości zrywki 300 m ma wariant 2, powyżej 300 m lepszy jest wariant 3. Pod względem wydajności i kosztów jednostkowych zrywki do odległości 100 m optymalny jest wariant 2, natomiast przy odległości zrywki powyżej 100 m lepszy jest wariant 4.

Zadanie 2.3.

Dobór środka do wykonania zadań zrywkowych.

Dane:

M = 700

V_śr. = 70

a = 600

φ = 0,85

L_śr=300

Wskaźniki techniczno - eksploatacyjne ciągników do zrywki drewna:

Ciągnik	Moc Ns [kW]	Wielkość ładunku Q [m^3]	Suma czasów tn [min]	Godzinowe koszty pracy Kg [zł/min]
A	35	2,6	3,8	35
B	40	4,8	5,5	58
C	55	5,4	9,5	46

Wariant I.

Zadanie zrywkowe ma być wykonane przez jeden ciągnik w jak najkrótszym czasie.

Wariant II.

Koszty poniesione na zerwanie drewna z całego zrębu mają być jak najmniejsze, a ze względów organizacyjnych pracować może tylko jeden ciągnik.

Wariant III.

Koszty poniesione na zerwanie drewna z całego zrębu mają być jak najmniejsze, a warunki organizacyjne pozwalają na kolejne wprowadzenie środków zrywkowych, z których każdy pracuje na takiej odległości zrywki, przy której koszty jednostkowe są najniższe.

Odległość zrywki	Wydajność W [m^3/h]			Koszty jednostkowe Kj [zł/m^3]
		A	B	C	A	B	C
100	19,94	29,29	22,29	1,76	1,98	3,50
200	14,12	2183	18,10	2,48	2,66	4,30
300	11,71	17,40	15,24	2,99	3,34	5,12
400	8,82	14,46	13,16	4,21	4,01	5,93
500	7,41	12,37	11,58	4,73	4,69	6,73
600	6,39	10,81	10,34	5,48	5,37	7,54

Tab. Wydajność i jednostkowe koszty zrywki dla poszczególnych ciągników.

Wykres 5.

Wykres 6.

Wnioski:

Wariant I.

Zadanie zrywkowe jest wykonane najprędzej przez ciągnik B, ponieważ przy średniej odległości zrywki dla zrębu charakteryzuje się on największą wydajnością W =14,51 m³/h.

Ma on największą moc i wielkość jednorazowego ładunku.

Koszt zrywki na odległości 300 m wynosi 2338 zł, zaś czas zrywki to 40,23 h.

Wariant II..

Zadanie zrywkowe najmniejszymi kosztami wykona ciągnik A, ponieważ przy średniej odległości równej 300 m koszty te wyniosą 2093 zł, a czas zrywki jest równy 59,78 h.

Koszt zerwania drewna w przypadku pracy jednego ciągnika

K= M•Kj_Lśr [zł]

K_A=2093 zł

K_B =2338 zł

Czas potrzebny do zerwania drewna w przypadku pracy jednego ciągnika

T_zA=59,78h

T_zB=40,23 h

Wariant III

Do odległości L₁= 400 m drewno będzie zrywał ciągnik A, a po przekroczeniu tej odległości ciągnik B, co obrazuje Wykres 5.

Średnia odległość zrywki poszczególnych ciągników:

[m]

L_śrA= 200 m

[m]

L_śrB= 500 m

Miąższość drewna zerwana przez poszczególne ciągniki:

[m³]

M_A= 466,67 m³

[m³]

M_B=233,33 m³

Koszty jednostkowe zrywki dla poszczególnych ciągników:

K_jA= 1,63 zł

K_jB= 4,06 zł

Koszt zrywki drewna przez ciągniki wyniesie:

K_A = M_A * K_jA

K_A= 700,67 zł

K_B = M_B * K_jB

K_B=947,32 zł

Łączne koszty zerwania całego drewna ze zrębu:

K =K_A + K_B

K= 1648 zł

Czas pracy konieczny do zerwania drewna z części zrębu:

T_A= 33,05 h

T_B= 18,86 h

Łączny czas zrywki z całego zrębu:

T_Z = T_A + T_B

T_Z= 51,91 h

Wniosek końcowy.

Optymalnym i najtańszym wariantem zrywki jest Wariant III, w którym pracują dwa ciągniki, tzn. do odległości L₁= 400 m drewno będzie zrywał ciągnik A, a po przekroczeniu tej odległości ciągnik B.

---