Системы машин лесхоз

Министерство общего образования Российской Федерации

Московский Государственный Университет леса

Кафедра механизации лесохозяйственных работ

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Система машин в лесном хозяйстве»

Выполнил: студент з. о. гр. ЛХ-51

Толкачев Д.И.

Руководитель: ________________

________________

Работа защищена с оценкой __________________

Дата защиты __________________

Подпись руководителя __________________

Москва – 2002 г.

1. Ведение

Специальные тракторы для работ в лесном хозяйстве и лесной промышленности появились в послевоенные годы, и в настоящее время в России, странах СНГ и в других развитых странах они вытесняют в этой отрасли тракторы общего назначения. Потребность в создании специального лесного трактора возникла потому, что тракторы других типов по эксплуатационным качеством не удовлетворяли специфическим условиям работы в лесу. От них требовались значительно более высокие проходимость и маневренность, возможность преодолевать различные встречающиеся в лесу препятствия, способность работать круглый год.

Широкая программа развития народного хозяйства России предусматривает в ряду других мероприятий и ускорение технического переоснащения лесного хозяйства. Технический прогресс в этой отрасли неразрывно связан с повышением уровня механизации лесохозяйственных работ и производительности труда. Перспективы развития механизации и автоматизации работ определены системой машин для комплексной механизации лесохозяйственного производства на 1986-1995 гг., а также в условиях рыночных отношений.

2. Характеристика района работ

2.1. Местоположение и климат

Район создания лесных культур расположен в северо-западной части города Ивантеевки Московской области на расстоянии 35 км от Москвы.

Климат района умеренно-континентальный. Среднегодовая температура воздуха +3,8 ⁰С, средняя температура самого холодного месяца – января -10,5 ⁰С (абсолютный минимум достигает -40 ⁰С), самого теплого – июля +17,5 ⁰С. Первые зимние заморозки появляются во второй половине августа, а весенние утренники бывают в мае, реже в июне месяцах с колебанием температуры от -1 ⁰С до -4 ⁰С. Среднегодовая температура почвы на поверхности +4,2 ⁰С.

Вегетационный период продолжается около 170 дней, начинается, в среднем, 18-20 апреля, и длится до 7-12 октября. Период активной вегетации с температурой выше +10 ⁰С продолжается 120-130 дней.

Максимальная годовая сумма осадков равна 630-640 мм. За теплый период выпадает 355-440 мм осадков, а за холодный 145-190 мм. Ежегодно бывает, в среднем, 171 день с осадками. Возможны засушливые периоды в апреле-мае. Наиболее часто осадки носят ливневый характер с грозами, когда за один раз выпадает 20-30 мм осадков и более.

Снежный покров становится устойчивым в конце ноября. Сходит снег в середине апреля. Почва промерзает в среднем на 0,5-0,7 м. В отдельные годы при малом снеговом покрове промерзание достигает 2 м.

Направление ветров меняется незначительно. Преобладающими с сентября по апрель являются южные и юго-западные ветра, а в теплое время года преобладают ветра северных направлений.

2.2. Рельеф, геология и гидрология

Район создания лесных культур расположен на пологоволнистой слаборасчлененной равнине с высотой над уровнем моря 144 м, рельеф ровный.

Почвообразующие породы района расположения создаваемых лесных культур относятся к четвертичным покровным отложениям Центрально-Русской минералогической провинции. Территория провинции представляет собой полого холмистую равнину, лежащую в краевой области Московского и Днепровского отделении, сложенную в большинстве случаев моренными отложениями.

Глубина залегания грунтовых вод 6-8 м.

2.3. Почвы и растительность

По почвенному районированию район расположения создаваемых культур относится к Среднерусской провинции, умеренно Промерзающей фракции, подзоны дерново-подзолистых почв южной Тайки, европейско-западно-сибирской таежно-лесной области, второго бореального пояса. Почва на участке создания культур легкоподзолистая, а по механическому составу – суглинистая.

По лесорастительному районированию С.Ф. Курнаева (1973 г.) территория района входит в южную подзону смешанных лесов средней части Русской равнины. По лесорастительному районированию Московской области территория проектируемого питомника входит в район елово-широколиственных лесов Клинско-Дмитровской гряды.

Состав насаждения на вырубке, которого создаются культуры, представляет собой 7Е2Б1Ос.

3. Проектируемая технология лесовосстановления и ее обоснование

3.1. Характеристика лесокультурного фонда

Лесные культуры – искусственные лесные насаждения, созданные путем посадки или посева с целью лесовосстановления или лесоразведения. Площадь, занимаемая лесными культурами, называется лесокультурной.

Общая площадь участка, предназначенная для создания лесных культур, называется лесокультурным фондом.

В зависимости от способа обработки почвы категории площадей лесокультурного фонда объединяют в группы:

а – пустыри, прогалины, земли вышедшие из-под сельскохозяйственного пользования, старые вырубки с прогнившими пнями и другие площади, которые позволяют проводить сплошную обработку почвы без дополнительных мероприятий;

б – вырубки, редины, гари без естественного возобновления; вырубки с количеством пней менее 500 шт./га на почвах с постоянным или временным переувлажнением, и до 600 шт./га на сухих и свежих почвах, допускающие частичную обработку почвы без корчевки (полосами или бороздами);

в – те же площади, что и в категории «б», но число пней в первом случае более 500 шт./га, а во втором более 600 шт./га, допускающие обработку почвы бороздами и площадками;

г – вырубки и гари, неудовлетворительно возобновившиеся главной породой или возобновившиеся мягколиственными породами; изреженные насаждения, где необходимо ввести главную породу, требующие предварительную расчистку и раскорчевку.

В данной работе лесокультурная площадь относится к категории «г».

3.2. Обоснование типов культур, методов и способов их производства

Тип лесных культур включает: ассортимент пород, схемы смешения, размещения, густота, агротехнические решения. При проектировании лесных культур первостепенное место отводится выбору их типа. Определяется метод и вид культур, способ их создания, фаз их производства, разрабатывается технология выращивания культур.

Метод лесных культур определяется по трем позициям:

- по времени их производства относительно рубки спелого леса – культуры предварительные (за 1-3 года до рубки) или последующие (после рубки);

- по принципам формирования будущего насаждения – культуры сплошные (насаждение формируется только из посаженных или посеянных растений) или частичные (из лесных культур и естественно возобновившихся древесных растений;

- по составу насаждения – культуры чистые (однородные) и смешанные (состоящие из двух и более пород).

Вид лесных культур является слагаемым позиций стратегии их метода. В данном случае это – культуры последующие, сплошные, чистые.

Способов создания лесных культур два: посев и посадка, возможна их комбинация. Сеянцы и саженцы на лесокультурной площади в первые годы растут быстрее, чем всходы, т.к. стадию замедленного роста они прошли в питомнике. В связи с этим и ухаживать за культурами, созданными посадкой проще. Они меньше страдают от конкуренции сорняков. На создание культур посадкой требуется в среднем в 5-7 раз меньше семян. Высаженные растения меньше подвергаются выжиманию, повреждениям птицами и грызунами. В данной работе лесные культуры создаются посадкой.

Густота культур – это количество деревьев, культивируемых на единице площади. Оптимальная густота культур зависит: от биологических и лесоводственных свойств лесных пород – более светолюбивые породы следует выращивать в менее густых древостоях, чем теневыносливые; от состава культур: чистые – гуще, смешанные реже с учетом последствий взаимовлияния древесных пород; от условий местопроизрастания: в более бедных и сухих – гуще, в более богатых и влажных – реже; от состояния и происхождения лесокультурной площади, также от метода производства культур. Культуры созданные посевом, обычно являются более густыми, чем созданные посадкой. Сплошные культуры гуще частичных. В данном случае создается еловое насаждение саженцами с густотой 2,2 тыс. шт./га.

Существует ряд вариантов размещения культур на лесокультурной площади: равномерное (квадратное) размещение деревьев, рядовое (прямоугольное), кулисное (несколько сближенных рядов чередуются с более широкими межкулисным пространством), биогруппами (площадками) различных размеров. Параметрами рядового размещения являются ширина междурядий (расстояние между рядами) и расстояние между растениями в ряду (шаг посадки). В данной работе размещение культур рядовое с шириной междурядий 4,5 м и шагом посадки 1,0 м.

3.3. Технология лесокультурных работ

Фазы производства и выращивания лесных культур являются своеобразными этапами реализации выбранного типа лесных культур. Они представлены: подготовительными работами, обработкой почвы, закладкой культур и уходами за ними.

В данной случае подготовительные работы включают:

- прокладку коридоров шириной 2,5 м при расстоянии между центрами коридоров 4,5 м (Д-514А, Т-130);

- корчевку и расчистку в коридорах (Д-25, Т-130).

Обработка почвы производится путем минерализации полос шириной 2,5 м на глубину 10-15 см при расстоянии между центрами полос 4,5 м (ФЛУ-0,8; ЛХТ-55).

Закладка лесных культур осуществляется посадкой саженцев ели с размещением 4,5 х 1,0 м (МЛУ-1, ЛХТ-55).

Уходы за лесными культурами обязательны для всех типов лесных культур. Различают агротехнические и лесоводственные уходы. Первые из них преследуют цель – обеспечить хорошие условия культурам в первые 3-5 лет до смыкания их в рядах. В данной работе агротехнический уход заключается в дисковании полос шириной 0,6 м с двух сторон рядов культур при оставлении защитной полосы 0,5 м (КЛБ-1,7; ЛХТ-55). Культивацию осуществляют по 1-му разу за сезон на 2-ой и 3-ий год после посадки.

Лесоводственные уходы (ранние осветления до перевода лесных культур в покрытую лесом площадь) направлены на подавление конкуренции со стороны нежелательной древесной растительности. В данной работе лесоводственный уход (на 5-ый год после посадки) осуществляется прикатыванием в междурядьях (КОК-2, ЛХТ-55) и срезанием в рядах и в защитной зоне вдоль рядов (Секор-3).

Технологическая карта создания лесных культур приведена в ведомости 1.

Годовая потребность в посадочном материале составляет 486 тыс. шт. саженцев ели (ведомость 2).

Сроки выполнения работ приведены в ведомости 3.

4. Комплектование машинно-тракторного парка

Правильно составленный агрегат должен соответствовать требованиям агротехники, обеспечивать высокое качество работы и высокую производительность при наименьших затратах.

Комплектование агрегатов производится в следующем порядке:

а) уточняются условия работы и агротехнические требования;

б) выбирается тип трактора и марка машины;

в) устанавливается рабочая передача и скорость движения агрегата.

4.1. Выбор типа трактора и рабочей машины

При подборе типа трактора учитываются:

1. Трудоемкость работ. Более мощные тракторы используются преимущественно на энергоемких операциях (расчистка участков от пней и порубочных остатков, основная обработка почвы). Тракторы средней и малой мощности используются на менее энергоемких работах – дополнительная обработка почвы, посадка, уход за культурами;

2. Условия проведения работ. Выбирается тип трактора, который для данных условий обладает лучшей проходимостью и устойчивостью хода. Так, на почвах с повышенной влажностью используются гусеничные тракторы, на участках, требующих мелиорации – тракторы с уширенными гусеницами, на склонах – крутосклонные тракторы. При работе на нераскорчеванных вырубках, даже на операциях малой энергоемкости (междурядная культивация, химическая борьба с сорняками и вредителями), используются гусеничные тракторы, имеющие высокую мощность, так как менее мощные колесные тракторы в этих условиях имеют неустойчивый ход и не обеспечивают нужного качества работы;

3. Характер выполнения технологического процесса. При междурядной обработке трактор должен иметь достаточный дорожный просвет, обеспечивающий свободный проход над обрабатываемыми растениями: ширина колеи трактора должна соответствовать ширине междурядий и ходовая часть должна быть достаточно узкой, чтобы не повреждать обрабатываемые растения;

4. Степень универсальности трактора. При подборе трактора необходимо предусмотреть их возможно более полное использование в течение всего сезона, поэтому следует принимать во внимание степень универсальности трактора, т.е. способность агрегатироваться с различными рабочими машинами.

При подборе рабочей машины в первую очередь учитываются ее технологические показатели, т.е. машина должна обеспечивать выполнение заданного технологического процесса в указанных условиях в соответствии с агротехническими требованиями.

Для условий лесного хозяйства, где лесокультурные площади невелики, часто неправильной конфигурации и сложны по условиям работы (наличие пней), важным показателе агрегата является его маневренность. Поэтому при составлении агрегатов предпочтение надо отдать навесным машинам.

4.2. Расчет тяговых сопротивлений лесохозяйственных машин

4.2.1. Усилие для выкорчевывания одного пня (Д-25):

R_кор = G_{кор *} g _* f + K_{к *} a _* b _* l_n + G_{n *} f_n , Н,

где, G_кор = 1900 кг – масса корчевательной машины;

g = 10 м/с² – ускорение силы тяжести;

f = 0,35 – коэффициент сопротивления перемещению корчевательной машины;

K_к = 35 Н/см² – коэффициент сопротивления корчеванию, учитывающий разрыв корней, трение их о почву при извлечении пня и рыхление почвы;

a = 25 см – глубина погружения клыков в почву;

b = 140 см – ширина захвата отвала корчевательной машины;

l_n = 0,60 – коэффициент плотности рыхления за счет расстояния между зубьями;

G_n = 3500 Н – вес перемещаемого отвалом пня и грунта;

f_n = 0,5 – коэффициент сопротивления перемещению пня, грунта.

R_кор = 1900 кг _* 10 м/с² _* 0,35 + 35 Н/см² _* 25 см _* 140 см _* 0,60 + 3500 Н _* 0,5 =

= 6650 + 73500 + 1750 = 81900 Н

4.2.2. Сопротивление кустореза (пассивный рабочий орган) (Д-514А):

R_к = K_{p *} d_{cp *} n_{cp *} s + G_{к *} g _* f_т.п , H,

где, K_p = 1500 Н/см – коэффициент резания;

d_cp = 8 см – средний диаметр стволиков;

n_cp = 12 – число стволиков, совпадающих с режущей кромкой ножа;

s = 0,5 – коэффициент, учитывающий неодновременность процесса перерезания стволиков;

G_к = 2350 кг – масса кустореза, приходящаяся на опорные полозки;

g = 10 м/с² – ускорение силы тяжести;

f_т.п = 0,5 – коэффициент трения скольжения полозков о почву.

R_к = 1500 Н/см _* 8 см _* 12 _* 0,5 + 2350 кг _* 10 м/с² _* 0,5 = 72000 + 11750 =

= 83750 H

4.2.3. Сопротивление орудий для дополнительной обработки почвы (культиваторы, катки и др.):

R_м = К _* В_р , Н,

где, К – коэффициент удельного сопротивления машины на один метр ширины захвата, Н/м;

В_р – рабочая ширина захвата, м.

В_р = m_{р *} (b_м - 2е), м,

где, m_р – число рядов, обрабатываемых за один проход;

b_м – ширина междурядья, м; при уходе одного ряда (m_р = 1) b_м – рабочая ширина захвата, м;

е – величина защитной зоны, м.

а) КЛБ-1,7

В данной работе производится частичная (полосная) раскорчевка и обработка почвы. Агротехнический уход – дискование осуществляется полосами шириной 0,6 м (В_р) с дух сторон от рядов культур при оставлении защитной зоны 0,5 м.

К = 4000 Н/м

R_кул = 4000 Н/м _* 0,6 м = 2400 Н

б) КОК-2

m_р = 1 ; b_м = 4,5 м ; е = 0,5 м

В_р = 1 _* (4,5 м – 2 _* 0,5 м) = 3,5 м

К = 1200 Н/м

R_кат = 1200 Н/м _* 3,5 м = 4200 Н

4.2.4. Сопротивление лесопосадочных машин (МЛУ-1):

R_л.м = G_{л.м *} g _* f_т + K_{n *} a _* b _* n , Н,

где, G_л.м = 945 кг – масса машины;

f_т = 0,35 – коэффициент трения металла машины о почву;

K_n = 6,2 Н/см² – коэффициент удельного сопротивления почвы;

а = 35 см – глубина хода сошника;

b = 35 см – ширина сошника;

n = 1 – количество сошников.

R_л.м = 945 кг _* 10 м/с² _* 0,35 + 6,2 _* 35 см _* 35 см _* 1 = 3308 + 7595 = 10903 Н

4.2.5. Сопротивление машин с активными рабочими органами (фрезерная машина) (ФЛУ-0,8):

Для обеспечения работы фрезы необходимо выполнять условие:

N_т > N_потр , кВт

где, N_т = 45,6 кВт – мощность трактора (в данном случае ЛХТ-55);

N_потр – потребная мощность для работы фрезы, кВт.

N_потр = N_дв + N_рез + N_отбр , кВт,

где, N_дв – мощность, необходимая на продвижение фрезы в загубленном положении, кВт;

N_рез – мощность необходимая для резания грунта, кВт;

N_отбр – мощность, необходимая на отбрасывание почвенных частиц, кВт.

G_{ф *} f _* V_т

N_дв = 1000 , кВт,

где, G_ф = 7500 Н – сила тяжести фрезы;

f = 0,35 – коэффициент трения металла о почву;

V_т = 0,8 м/с (3 км/ч) – скорость движения трактора.

7500 Н _* 0,35 _* 0,8 м/с

N_дв = 1000 = 2,1 кВт

К_{л *} а _* b _* (V_окр - V_т)

N_рез = 1000 , кВт,

где, К_л = 3,5 _* 10⁴ Н/м² – удельное сопротивление почвы резанию;

а = 0,14 м – глубина фрезования;

b = 0,8 м – ширина захвата фрезы;

V_окр – окружная скорость фрезерного барабана, м/с.

V_окр = w_{s *} r_б , м/с,

где, r_б = 0,32 м – радиус фрезерного барабана;

w_s – угловая скорость барабана.

п _* n

w_s = 30 , рад/с (с^-1),

где, п = 190 об/мин – частота вращения барабана фрезы.

3,14 _* 190 об/мин

w_s = 30 = 19,9 рад/с (с^-1)

V_окр = 19,9 рад/с _* 0,32 м = 6,4 м/с

3,5 _* 10⁴ Н/м² _* 0,14 м _* 0,8 м _* (6,4 м/с - 0,8 м/с)

N_рез = 1000 = 22,0 кВт

К_{отбр *} G_{отбр *} (V_окр - V_т)²

N_отбр = 2 _* 1000 _* g _* t , кВт,

где, К_отбр = 0,8 – коэффициент отбрасывания почвы рабочими органами;

G_отбр – сила тяжести грунта, отбрасываемого рабочими органами за время t, Н;

t – время прохода к почве очередного рабочего органа, с.

G_отбр = y _* a _* b _* (V_окр - V_т) _* t , Н,

где, y = 22 _* 10³ Н/м – удельный вес почвы.

К_{отбр *} y _* a _* b _* (V_окр - V_т) _* t _* (V_окр - V_т)²

N_отбр = 2 _* 1000 _* g _* t =

К_{отбр *} y _* a _* b _* (V_окр - V_т)³

= 2 _* 1000 _* g , кВт

0,8 _* 22 _* 10³ Н/м _* 0,14 м _* 0,8 м _* (6,4 м/с – 0,8 м/с)³

N_отбр = 2 _* 1000 _* 10 м/с² = 17,3 кВт

N_потр = 2,1 кВт + 22,0 кВт + 17,3 кВт = 41,4 кВт < 45,6 кВт = N_т (ЛХТ-55)

4.3. Выбор скорости и рабочей передачи

При установке скоростных режимов работы агрегатов учитываются агротехнические требования, условия работы и эксплуатационные показатели машин. Целесообразна такая скорость движения, при которой обеспечивается хорошее качество работы и оптимальная загрузка трактора.

В интервале допустимых скоростей для данной марки трактора (техническая характеристика трактора – ведомость 4) устанавливаются возможные для работы передачи.

Агрегат может работать только в том случае, если трактор преодолевает сопротивление, возникающее при работе машины. Сопротивление же рабочих машин зависит от многих факторов: массы машины, типа рабочих органов, ширины захвата, почвы и ее состояния, а также условий применения машины.

После расчета сопротивлений агрегатов и подбора передач, включенных в диапазон допустимых скоростей, определяют загрузку трактора – коэффициент использования тягового усилия трактора:

R_агр N_потр

q = Р_кр или q = N_эф ,

где, q – коэффициент использования тягового усилия трактора;

R_агр – сопротивление агрегата, Н;

Р_кр – тяговое усилие на крюке, Н;

N_эф – эффективная мощность трактора, кВт.

За рабочую принимается та передача, на которой коэффициент использования имеет значения, более близкие к оптимальным. Оптимальные значения коэффициента 0,85-0,95. На операциях с малой энергоемкостью этот коэффициент может бать ниже.

1) Д-514А, Т-130

R_к 83750 H

q_к = Р_кр = 90000 Н = 0,93 (I передача – 3,6 км/ч [допустимая скорость -

I-II передача])

2) Д-25, Т-130

R_кор 81900 Н

q_кор = Р_кр = 90000 Н = 0,91 (I передача – 3,6 км/ч [допустимая

скорость – I передача])

3) ФЛУ-0,8; ЛХТ-55

N_потр 41,4 кВт

q_ф = N_эф = 45,6 кВт = 0,91 (8 км/ч [допустимая скорость –

7-10 км/ч])

4) МЛУ-1, ЛХТ-55

R_л.м 10903 Н

q_л.м = Р_кр = 34300 Н = 0,32 (II передача – 3,3 км/ч [допустимая

скорость – 2-3,5 км/ч])

5) КЛБ-1,7; ЛХТ-55

R_кул 2400 Н

q_кул = Р_кр = 12800 Н = 0,19 (IV передача – 6,7 км/ч [допустимая

скорость – 4-7 км/ч])

6) КОК-2, ЛХТ-55

R_кат 4200 Н

q_кат = Р_кр = 24500 Н = 0,17 (III передача – 4,3 км/ч [допустимая

скорость – 2,5-4,5 км/ч])

4.4. Расчет производительности агрегатов

Производительность агрегата – это работа, выполненная агрегатом в единицу времени (час, смену, сезон).

а) сменная производительность кустореза (Д-514А, Т-130) рассчитывается по формуле:

0,1 _* B _* V_{р *} T_{см *} K_т

W_к = n_пр , га/см ,

где, B – ширина захвата агрегата, м;

V_р – рабочая скорость движения агрегата, км/ч;

T_см = 8 ч – продолжительность смены;

K_т – коэффициент использования рабочего времени;

n_пр = 2 – число проходов по одному месту до получения требуемого качества работы.

При полостной обработке (когда в объем работ включена только площадь обрабатываемых полос) ширина захвата агрегата рассчитывается по формуле:

b_п

В = n_пр , м ,

где, b_п = 2,5 м – ширина обрабатываемой полосы.

2,5 м

В = 2 = 1,25 м

V_р = V_{т *} e_п , км/ч,

где, V_т = 3,6 км/ч – теоретическая скорость движения агрегата на установленной (для данного вида работ) передаче;

e_п = 0,86 – коэффициент характеризующий потери на буксование и извилистость хода.

V_р = 3,6 км/ч _* 0,86 = 3,1 км/ч

T_р

K_т = T_см ,

где, T_р = 6,8 ч – чистое рабочее время на выполнение процесса.

6,8 ч

K_т = 8 ч = 0,85

0,1 _* 1,25 м _* 3,1 км/ч _* 8 ч _* 0,85

W_к = 2 = 2,64 га/см

б) сменная производительность корчевальных агрегатов (Д-25, Т-130) рассчитывается по формуле:

60 _* T_{см *} K_т

W_кор = t _* N_пн , га/см ,

где, t = 1,5 мин – время, затрачиваемое на корчевание одного пня;

N_пн = 620 шт/га – среднее количество корчуемых пней.

60 _* 8 ч _* 0,85

W_кор = 1,5 мин _* 620 шт/га = 0,44 га/см

в) сменная производительность агрегатов (при равномерно-поступательном движении и определенной ширине захвата) рассчитывается по формуле:

W = 0,1 _* B _* V_{р *} T_{см *} K_т , га/см

1) ФЛУ-0,8; ЛХТ-55

2,5 м

В = 2 = 1,25 м

V_р = 8 км/ч _* 0,86 = 6,9 км/ч

W_ф = 0,1 _* 1,25 м _* 6,9 км/ч _* 8 ч _* 0,85 = 5,87 га/см

2) КЛБ-1,7; ЛХТ-55

2,5 м

В = 2 = 1,25 м

V_р = 6,7 км/ч _* 0,86 = 5,8 км/ч

W_кул = 0,1 _* 1,25 м _* 5,8 км/ч _* 8 ч _* 0.85 = 4,93 га/см

3) КОК-2, ЛХТ-55

2,5 м

В = 2 = 1,25 м

V_р = 4,3 км/ч _* 0,86 = 3,7 км/ч

W_кат = 0,1 _* 1,25 м _* 3,7 км/ч _* 8 ч _* 0,85 = 3,15 га/см

г) МЛУ-1, ЛХТ-55

V_р = 3,3 км/ч _* 0,86 = 2,8 км/ч

W_л.м = 3,60 га/см

Секор-3

W_сек = 0,90 га/см

5. Определение состава машинно-тракторного парка

Определение оптимального состава машинно-тракторного парка проводится на основе технико-экономических расчетов и анализа показателей тракторного парка.

По каждой запроектированной операции определяются количество тракторосмен для выполнения установленного объема работ и количество агрегатов, необходимое для выполнения работы в установленные сроки.

Количество тракторосмен определяется по формуле:

Q

N_т.с = W_см , тр/см,

где, Q – объем работ, га;

W_см – сменная производительность, га/см.

1) Д-514А, Т-130

Q = 100 га ; W_см = 2,64 га/см

100 га

N_т.с = 2,64 га/см = 38 тр/см

2) Д-25, Т-130

Q = 100 га ; W_см = 0,44 га/см

100 га

N_т.с = 0,44 га/см = 228 тр/см

3) ФЛУ-0,8; ЛХТ-55

Q = 100 га ; W_см = 5,87 га/см

100 га

N_т.с = 5,87 га/см = 17 тр/см

4) МЛУ-1, ЛХТ-55

Q = 180 га ; W_см = 3,60 га/см

180 га

N_т.с = 3,60 га/см = 50 тр/см

5) КЛБ-1,7; ЛХТ-55

Q = 48 га ; W_см = 4,93 га/см

48 га

N_т.с = 4,93 га/см = 10 тр/см

6) КОК-2, ЛХТ-55

Q = 160 га ; W_см = 3,15 га/см

160 га

N_т.с = 3,15 га/см = 51 тр/см

7) Секор-3

Q = 20 га ; W_см = 0,90 га/см

20 га

N_т.с = 0,90 га/см = 23 ч/см

Количество агрегатов определяется по формуле:

N _т.с

m_агр = D_р ,

где, D_р – продолжительность работы в днях.

1) Д-514А, Т-130

D_р = 38

38 тр/см

m_агр = 38 = 1 агрегат

2) Д-25, Т-130

D_р = 114

228 тр/см

m_агр = 114 = 2 агрегата

3) ФЛУ-0,8; ЛХТ-55

D_р = 17

17 тр/см

m_агр = 17 = 1 агрегат

4) МЛУ-1, ЛХТ-55

D_р = 10

50 тр/см

m_агр = 10 = 5 агрегатов

5) КЛБ-1,7; ЛХТ-55

D_р = 10

10 тр/см

m_агр = 10 = 1 агрегат

6) КОК-2, ЛХТ-55

D_р = 51

51 тр/см

m_агр = 51 = 1 агрегат

Определение необходимого количества энергетических средств для машинно-тракторного парка производится по пиковым нагрузкам в графике машиноиспользования (рис. 5.1).

Корректировка графика производится следующим образом:

1. Путем изменения количества агрегатов, выполняющих данную производственную операцию, в пределах агротехнического срока.

2. При односменной работе машинно-тракторного парка переводом некоторых работ, которые выполняются в сжатые агротехнические сроки, на двусменную работу.

3. Перераспределением работ между запроектированными тракторами разных марок.

После корректировки графика по пиковым нагрузкам определяется количество тракторов данной марки проектируемого тракторного парка.

В нашей работе, после корректировки графика машиноиспользования, видно, что тракторный парк должен иметь 2 трактора Т-130 и 3 трактора ЛХТ-55.

Рис. 5.1. Графики машиноиспользования.

6. Расчет горюче-смазочных материалов для запроектированного машинно-тракторного парка

Экономичность тракторного агрегата в значительной степени определяется расходом топлива на единицу площади (гектар). Затраты на топливо составляют около 25% всех эксплутационных расходов.

Расход топлива изменяется в зависимости от нагрузки двигателя, тягового и скоростного режима работы агрегатов.

При расчете топлива учитывается три основных режима работы трактора: рабочий ход, холостое движение агрегата (рабочая машина находится в транспортном положении) и работа двигателя в холостую (на остановке).

Сменный расход топлива рассчитывается по формуле:

Q_см = q_{р *} t_р + q_{х *} t_х + q_{о *} t_о , кг/см,

где, q_р, q_х, q_о – расход топлива (кг) за час при рабочем режиме, при холостых переездах и на остановках;

t_р, t_х, t_о – время работы двигателя (в час) в течении смены на соответствующих режимах. Можно принять:

t_р – 80% от продолжительности смены;

t_х – 15% от продолжительности смены;

t_о – 5% от продолжительности смены.

1) Т-130

q_р = 17,0 кг/ч ; q_х = 8,0 кг/ч ; q_о = 2,0 кг/ч

t_р = 6,4 ч ; t_х = 1,2 ч ; t_о = 0,4 ч

Q_см = 17,0 кг/ч _* 6,4 ч + 8,0 кг/ч _* 1,2 ч + 2,0 кг/ч _* 0,4 ч = 119,2 кг/см

1) ЛХТ-55

q_р = 9,0 кг/ч ; q_х = 6,0 кг/ч ; q_о = 1,2 кг/ч

t_р = 6,4 ч ; t_х = 1,2 ч ; t_о = 0,4 ч

Q_см = 9,0 кг/ч _* 6,4 ч + 6,0 кг/ч _* 1,2 ч + 1,2 кг/ч _* 0,4 ч = 65,3 кг/см

Расход топлива на один гектар по видам работ рассчитывается по формуле:

Q _см

Q_га = W_см , кг/га,

где, W_см – сменная производительность агрегата, га/см.

1) Д-514А, Т-130 – прокладка коридоров

W_см = 2,64 га/см

119,2 кг/см

Q_га = 2,64 га/см = 45,2 кг/га

2) Д-25, Т-130 - корчевка и расчистка в коридорах

W_см = 0,44 га/см

119,2 кг/см

Q_га = 0,44 га/см = 270,9 кг/га

3) ФЛУ-0,8; ЛХТ-55 - обработка почвы

W_см = 5,87 га/см

65,3 кг/см

Q_га = 5,87 га/см = 11,1 кг/га

4) МЛУ-1, ЛХТ-55 - посадка

W_см = 3,60 га/см

65,3 кг/см

Q_га = 3,60 га/см = 18,1 кг/га

5) КЛБ-1,7; ЛХТ-55 - культивация

W_см = 4,93 га/см

65,3 кг/см

Q_га = 4,93 га/см = 13,2 кг/га

6) КОК-2, ЛХТ-55 - прикатывание

W_см = 3,15 га/см

65,3 кг/см

Q_га = 3,15 га/см = 20,7 кг/га

Потребность в топливе для выполнения заданного объема работ приведена в ведомости 6.

Необходимое количество смазочных масел и пускового топлива приведено в ведомости 7.

7. Расчет посадочного материала

Потребное количество посадочного материала на заданный объем работ рассчитывается по формуле:

10 _* w _* n

N_п.м = B _* t _* Q , тыс.шт.,

где, w = 1,2 – поправочный коэффициент на потерю, повреждение и т.п. посадочного материала;

n = 1 – количество высаживаемых рядов за один проход лесопосадочной машины;

B = 4,5 м – расстояние между центрами проходов;

t = 1,0 м – шаг посадки;

Q = 180 га – объем работ.

10 _* 1,2 _* 1

N_п.м = 4,5 м _* 1,0 м _* 180 га = 480 тыс.шт.

8. Расчет затрат труда и средств на лесовосстановительные работы

по проектируемой технологии

Затраты труда характеризуют степень механизации производства и эффективность использования средств механизации.

Затраты труда можно рассчитать по формуле:

1 + n_р

H = W_r , чел. ч/га,

где, (1 + n_р) – бригада, обслуживающая агрегат (1 – тракторист);

n_р – дополнительные рабочие, обслуживающие агрегат (прицепщики, сажальщики и др.);

W_r – производительность агрегата, га/ч.

1) Д-514А, Т-130

W_r = 0,33 га/ч ; n_р = 0

1 + 0

H = 0,33 га/ч = 3,03 чел. ч/га

2) Д-25, Т-130

W_r = 0,055 га/ч ; n_р = 0

1 + 0

H = 0,055 га/ч = 18,18 чел. ч/га

3) ФЛУ-0,8; ЛХТ-55

W_r = 0,73 га/ч ; n_р = 0

1 + 0

H = 0,73 га/ч = 1,40 чел. ч/га

4) МЛУ-1, ЛХТ-55

W_r = 0,45 га/ч ; n_р = 2 (сажальщики) + 1 (оправщик)

1 + 3

H = 0,45 га/ч = 8,89 чел. ч/га

5) КЛБ-1,7; ЛХТ-55

W_r = 0,62 га/ч ; n_р = 0

1 + 0

H = 0,62 га/ч = 1,61 , чел. ч/га

6) КОК-2, ЛХТ-55

W_r = 0,39 га/ч ; n_р = 0

1 + 0

H = 0,39 га/ч = 2,56 чел. ч/га

7) Секор-3

W_r = 0,11 га/ч ; n_р = 0

1 + 0

H = 0,11 га/ч = 9,09 чел. ч/га

Затраты по созданию одного гектара лесных культур приведены в ведомости 8.

9. Техническое обслуживание машинно-тракторного парка

Техническое обслуживание – это комплекс технических и организационных мероприятий, направленных на создание наиболее благоприятных условий работы деталей, узлов и сопряжений машины, а также на выявление дефектов и предупреждение неисправностей в ней.

Периодическое техническое обслуживание – это совокупность операций по проверке технического состояния, смазке, заправке, регулировке и подтягиванию креплений, проводимых после выполнения определенного объема работ с целью предупреждения преждевременного износа и обеспечения долговечной, высокопроизводительной и экономичной работы. Оно подразделяется на ежесменное, №1 (ТО-1), №2 (ТО-2), №3 (ТО-3) и сезонное.

Ежесменное обслуживание специально не планируют, но водители обязаны его выполнять перед началом работы, во время перерыва или в конце смены. Ежесменное обслуживание включает визуальный контроль технического состояния всех агрегатов машины, при этом особое внимание обращается на узлы и агрегаты, обеспечивающие безопасность работы, заправку топливом, водой и другими рабочими жидкостями.

Проведение периодического технического обслуживания планируют заранее: ТО-1 – через 60 мото-ч работы, ТО-2 – через 240 и ТО-3 – через 960 мото-ч.

Основное назначение ТО-1 – проверка состояния креплений всех узлов, электрооборудования и системы питания, смазка узлов консистентной смазкой, проверка и дозаправка картеров жидкой смазкой.

ТО-2, кроме операций ТО-1, предусматривает замену масла в двигателе, проверку и при необходимости регулировку форсунок, клапанного механизма двигателя агрегатов электрооборудования, муфты сцепления, механизмов управления и ходовой части.

ТО-3 предусматривает углубленную проверку технического состояния, частичную разборку или снятие с машины отдельных узлов и их регулировку, промывку всех масляных систем и системы охлаждения и заправку свежим маслом и охлаждающей жидкостью.

Сезонное обслуживание включает операции по подготовке машины к летнему или зимнему периодам эксплуатации.

Трудоемкость и продолжительность технического обслуживания запроектированного машинно-тракторного парка представлены в таблице 9.1.

Таблица 9.1

Техническое обслуживание	Показатели	Т-130	ЛХТ-55
1	2	3	4
Ежесменное техническое обслуживание	Продолжительность, ч Трудоемкость, чел.ч	0,6 0,7	0,5 0,7

Продолжение таблицы 9.1

1	2	3	4
ТО-1	Продолжительность, ч Трудоемкость, чел.ч	2,3 4,0	1,4 2,7
ТО-2	Продолжительность, ч Трудоемкость, чел.ч	10,0 22,0	6,0 12,0
ТО-3	Продолжительность, ч Трудоемкость, чел.ч	18,0 40,0	14,0 32,0
Сезонное техническое обслуживание	Трудоемкость, чел.ч	30,0	25,0

Количество ТО за сезон подсчитывается по формуле:

U_сез _ U_сез

n_ТО = ТО_i ТО_i+1 , шт.,

где, U_сез – сезонная выработка трактора, ч;

ТО_i – периодичность следующего по номеру технического обслуживания, ч;

ТО_i+1 – периодичность следующего по номеру технического обслуживания.

1) Т-130

U_сез = 1064 ч

ТО₁ = 60 ч ; ТО₂ = 240 ч ; ТО₃ = 960 ч

1064 ч _ 1064 ч

n_ТО-1 = 60 ч 240 ч = 13 шт.

1064 ч _ 1064 ч

n_ТО-2 = 240 ч 960 ч = 3 шт.

1064 ч

n_ТО-3 = 964 ч = 1 шт.

2) ЛХТ-55 (для 2-х тракторов из 3-х)

U_сез = 240 ч

ТО₁ = 60 ч ; ТО₂ = 240 ч ; ТО₃ = 960 ч

240 ч _ 240 ч

n_ТО-1 = 60 ч 240 ч = 3 шт.

240 ч _ 240 ч

n_ТО-2 = 240 ч 960 ч = 1 шт.

240 ч

n_ТО-3 = 964 ч = 0 шт.

2) ЛХТ-22 (для 1-ог трактора из 3-х)

U_сез = 544 ч

ТО₁ = 60 ч ; ТО₂ = 240 ч ; ТО₃ = 960 ч

544 ч _ 544 ч

n_ТО-1 = 60 ч 240 ч = 7 шт.

544 ч _ 544 ч

n_ТО-2 = 240 ч 960 ч = 2 шт.

544 ч

n_ТО-3 = 964 ч = 0 шт.

Графики проведения технического обслуживания представлены на рисунках 9.1 и 9.2.

Рис. 9.1. График проведения технического обслуживания Т-130.

Рис. 9.2. График проведения технического обслуживания ЛХТ-55.

10. Определение суммарной выработки тракторных агрегатов

в условных единицах

Для оценки уровня использования тракторов, выполняющих различные работы, а также для сравнения результатов работ агрегатов, тракторные работы учитывают в условных единицах. Такой единицей является условный эталонный гектар (условный гектар).

Перевод технического объема тракторных работ в условные гектары основывается на эталонной выработке и технически обоснованных нормах выработки на данном виде работ, в заданных условиях. При этом сменная или часовая выработка в условных гектарах трактора каждой марки при выполнении технически обоснованных норм выработки в пределах допустимых отклонений на всех видах работ и в различных природно-производственных условиях будет одинаковой.

Объем тракторных работ в условных гектарах определяется по формуле:

q_g

?_у = ? n_{j *} W_эj , усл. га,

j=1

где, n_j – количество сменных, технически обоснованных норм выработки на j-м виде работ, тракторосмен;

W_эj – эталонная выработка трактора используемого на выполнении j-ого вида работ, усл. га;

q_g – все виды работ, переводимые в условные гектары.

С некоторым приближением можно принять, что n_j = N_т.с (количество тракторосмен).

Эталонная выработка трактора – трактор, вырабатывающих за 1 час сменного времени один условный эталонный гектар. Перевод физических тракторов в условные эталонные основывается на соотношениях их эталонной часовой выработки.

W_эj = 10,7 усл. га – Т-130

1) Прокладка коридоров

n_j = 38

?_у = 38 _* 10,7 усл. га = 406,6 усл. га

2) Корчевка и расчистка в коридорах

n_j = 228

?_у = 228 _* 10,7 усл. га = 2439,6 усл. га

W_эj = 8,8 усл. га – ЛХТ-55

3) Обработка почвы

n_j = 17

?_у = 17 _* 8,8 усл. га = 149,6 усл. га

4) Посадка

n_j = 50

?_у = 50 _* 8,8 усл. га = 440,0 усл. га

5) Культивация

n_j = 10

?_у = 10 _* 8,8 усл. га = 88,0 усл. га

6) Прикатывание

n_j = 51

?_у = 51 _* 8,8 усл. га = 448,8 усл. га

Выработка в условных гектарах на условный трактор определяется по формуле:

?_у

W_у = К_у.т. , усл. га/усл. тр.,

где, К_у.т – коэффициент перевода физических тракторов в условные.

К_у.т = 1,43 – Т-130

1) Прокладка коридоров

406,6 усл. га

W_у = 1,43 = 284,3 усл. га/усл. тр.

2) Корчевка и расчистка в коридорах

2439,6 усл. га

W_у = 1,43 = 1706,0 усл. га/усл. тр.

К_у.т = 1,10 – ЛХТ-55

3) Обработка почвы

149,6 усл. га

W_у = 1,10 = 136,0 усл. га/усл. тр.

4) Посадка

440,0 усл. га

W_у = 1,10 = 400,0 усл. га/усл. тр.

5) Культивация

88,0 усл. га

W_у = 1,10 = 80,0 усл. га/усл. тр.

6) Прикатывание

448,8 усл. га

W_у = 1,10 = 408,0 усл. га/усл. тр.

Количество условных тракторов определяется по формуле:

m_у.т.

n_у.т. = ? n_{к *} К_у.т. , усл. га,

x=1

где, n_к – количество тракторов каждой марки;

m_у.т. – тракторы всех марок, переводимые в условные.

n_у.т. = 2 _* 1,43 = 2,86 усл. тр. – Т-130

n_у.т. = 3 _* 1,10 = 3,30 усл. тр. – ЛХТ-55

11. Операционные технологические карты

на запроектированные операции

Операционная технологическая карта разрабатывается в следующей последовательности:

1. Уточняются условия работы: размер участка, длина гона, характер рельефа, удельное сопротивление почвы, состояние поверхности.

2. Устанавливаются агротехнические нормативы: глубина обработки, требования к обороту пласта и рыхлению, для посадки – глубина хода сошника, качество заделки корневой системы и т.д.

3. Планируются подготовительные работы: перечень операций по подготовке агрегата к работе, последовательность их выполнения и мероприятия по подготовке участка.

Подготовка участка заключается в разбивке участка на загоны (полосы), отбивке поворотных полос.

Для определения ширины поворотной полосы или оптимальной ширины загона необходимо предварительно выбрать способ движения агрегата.

Различают три основных способа движения агрегата: круговое, гоновое, диагональное.

В лесном хозяйстве в основном применяют гоновый способ движения, который характеризуется прямолинейным или близким к прямолинейному рабочим ходом. Холостые заезды (развороты) при горновом способе производится на поворотных полосах на концах гонов.

При проведении работ на раскорчеванных полосах чаще применяется челночный способ движения. В этом случае рабочие ходы располагаются рядом, и каждый ход имеет направление противоположное соседнему.

Оптимальная ширина загона, при которой обеспечивается наименьшая протяженность холостого хода, рассчитывается по формуле:

____________________

C_опт = ?2 _* (L _* B + 8R²) , м

где, L = 400 м – длина гона, м;

B – ширина захвата агрегата, м;

R – минимальный радиус поворота, м.

1) Д-514А, Т-130

В = 3,6 м ; R = 5,5 м

________________________________________

C_опт = ?2 _* (400 м _* 3,6 м + 8 _* [5,5 м] ²) = 58 м

2) Д-25, Т-130

В = 1,4 м ; R = 5,5 м

________________________________________

C_опт = ?2 _* (400 м _* 1,4 м + 8 _* [5,5 м] ²) = 40 м

3) ФЛУ-0,8; ЛХТ-55

В = 0,8 м ; R = 4,5 м

________________________________________

C_опт = ?2 _* (400 м _* 0,8 м + 8 _* [4,5 м] ²) = 31 м

4) МЛУ-1, ЛХТ-55

В = 0,5 м ; R = 4,5 м

________________________________________

C_опт = ?2 _* (400 м _* 0,5 м + 8 _* [4,5 м] ²) = 30 м

5) КЛБ-1,7; ЛХТ-55

В = 1,7 м ; R = 4,5 м

________________________________________

C_опт = ?2 _* (400 м _* 1,7 м + 8 _* [4,5 м] ²) = 41 м

Ширина поворотной полосы при повороте со срезанной петлей (грибовидный поворот) рассчитывается по формуле:

E = e + R + 0,5B_a , м ,

где, e – длина выезда агрегата (расстояние от центра агрегата до самых крайних рабочих органов машины), м. Она характеризует длину, на которую необходимо отвести центр агрегата для выведения рабочих органов машины на контрольную линию:

e = l_т + l_м , м,

где, l_т – кинематическая длина трактора, м;

l_м – кинематическая (габаритная) дина машины, м;

R – наименьший радиус поворота агрегата, м;

B_a – ширина агрегата, м.

1) Д-514А, Т-130

l_т = 2,60 м ; l_м = 7,30 м

e = 2,60 м + 7,30 м = 9,90 м

R = 5,5 м ; B_a =3,60 м

E = 9,90 м + 5,5 м + 0,5 _* 3,60 м = 17,2 м

2) Д-25, Т-130

l_т = 2,60 м ; l_м = 5,62 м

e = 2,60 м + 5,62 м = 8,22 м

R = 5,5 м ; B_a =3,00 м

E = 8,22 м + 5,5 м + 0,5 _* 3,00 м = 15,22 м

3) ФЛУ-0,8; ЛХТ-55

l_т = 2,45 м ; l_м = 2,43 м

e = 2,45 м + 2,43 м = 4,88 м

R = 4,5 м ; B_a =1,55 м

E = 4,88 м + 4,5 м + 0,5 _* 1,55 м = 10,16 м

4) МЛУ-1, ЛХТ-55

l_т = 2,45 м ; l_м = 2,50 м

e = 2,45 м + 2,50 м = 4,95 м

R = 4,5 м ; B_a =1,74 м

E = 4,95 м + 4,5 м + 0,5 _* 1,74 м = 10,32 м

5) КЛБ-1,7; ЛХТ-55

l_т = 2,45 м ; l_м = 0,91 м

e = 2,45 м + 0,91 м = 3,36 м

R = 4,5 м ; B_a =1,71 м

E = 3,36 м + 4,5 м + 0,5 _* 1,71 м = 8,72 м

4. Записывается установленная при расчете рабочая скорость движения.

5. Определяются показатели технологического процесса:

а) продолжительность цикла движения.

Цикл движения – законченный путь периодически повторяемых элементов траектории движения агрегата.

Цикл при вспашке, культивации и других – движение агрегата на загоне за один проход туда и обратно. При посадке – движение за период между заправками.

Длина пути за период между заправками (прикопками) для лесопосадочных машин определяется по формуле:

K _* q _* t

l_пр = n , м,

где, К = 2500 шт – количество посадочного материала в ящике лесопосадочной машины;

q = 1,1 – коэффициент запаса;

t = 1,0 м – шаг посадки;

n = 1 – число высаживаемых рядов за один проход.

2500 шт _* 1,1 _* 1,0 м

l_пр = 1 = 2750 м

Продолжительность цикла определяется по формуле:

l_{р.х. *} n_р.х. l_{х.х. *} n_х.х.

Т_ц = 60 _* ( 10³ _* V_р + 10³ _* V_х ) , мин,

где, l_р.х. – длина рабочего хода:

l_р.х. = L_у - 2Е , м,

где, L_у = 400 м – длина участка, м;

n_р.х. – количество рабочих ходов за цикл. Для лесопосадочных агрегатов определяется по формуле:

l_пр

n_р.х. = l_р.х. ;

l_х.х. – длина холостого хода:

l_х.х. = l_х.п. – 2е , м,

где, l_х.п. – длина холостого поворота:

l_х.п. = 5R , м;

n_х.х. – количество холостых ходов за цикл:

n_х.х. = n_р.х. ;

V_р – скорость движения агрегата при работе, км/ч;

V_х – скорость движения агрегата на холостом ходу, км/ч.

1) Д-514А, Т-130

E = 17,2 м

l_р.х. = 400 м – 2 _* 17,2 м = 365,6 м

R = 5,5 м

l_х.п. = 5 _* 5,5 м =27,5 м

e = 9,9 м

l_х.х. = 27,5 – 2 _* 9,9 м = 7,7 м

n_р.х. = n_х.х = 2 ; V_р = 3,1 км/ч ; V_х = 10,2 км/ч

365,6 м _* 2 7,7 м _* 2

Т_ц = 60 _* ( 10³ _* 3,1 км/ч + 10³ _* 10,2 км/ч ) = 14,2 мин

2) Д-25, Т-130

E = 15,22 м

l_р.х. = 400 м – 2 _* 15,22 м = 369,56 м

R = 5,5 м

l_х.п. = 5 _* 5,5 м =27,5 м

e = 8,22 м

l_х.х. = 27,5 – 2 _* 8,22 м = 11,06 м

n_р.х. = n_х.х = 2 ; V_р = 3,1 км/ч ; V_х = 10,2 км/ч

369,56 м _* 2 11,06 м _* 2

Т_ц = 60 _* ( 10³ _* 3,1 км/ч + 10³ _* 10,2 км/ч ) = 14,4 мин

3) ФЛУ-0,8; ЛХТ-55

E = 10,16 м

l_р.х. = 400 м – 2 _* 10,16 м = 379,68 м

R = 4,5 м

l_х.п. = 5 _* 4,5 м =22,5 м

e = 4,88 м

l_х.х. = 22,5 – 2 _* 4,88 м = 12,74 м

n_р.х. = n_х.х = 2 ; V_р = 6,9 км/ч ; V_х = 11,8 км/ч

379,68 м _* 2 12,74 м _* 2

Т_ц = 60 _* ( 10³ _* 6,9 км/ч + 10³ _* 11,8 км/ч ) = 6,7 мин

4) МЛУ-1, ЛХТ-55

E = 10,32 м

l_р.х. = 400 м – 2 _* 10,32 м = 379,36 м

R = 4,5 м

l_х.п. = 5 _* 4,5 м =22,5 м

e = 4,95 м

l_х.х. = 22,5 – 2 _* 4,95 м = 12,6 м

l_пр = 2750 м

2750 м

n_р.х. = n_х.х = 379,36 м = 7,2

V_р = 2,8 км/ч ; V_х = 11,8 км/ч

379,36 м _* 7,2 12,6 м _* 7,2

Т_ц = 60 _* ( 10³ _* 2,8 км/ч + 10³ _* 11,8 км/ч ) = 59,0 мин

5) КЛБ-1,7; ЛХТ-55

E = 8,72 м

l_р.х. = 400 м – 2 _* 8,72 м = 382,56 м

R = 4,5 м

l_х.п. = 5 _* 4,5 м =22,5 м

e = 3,36 м

l_х.х. = 22,5 – 2 _* 3,36 м = 15,78 м

n_р.х. = n_х.х = 2 ; V_р = 5,8 км/ч ; V_х = 11,8 км/ч

382,56 м _* 2 15,78 м _* 2

Т_ц = 60 _* ( 10³ _* 5,8 км/ч + 10³ _* 11,8 км/ч ) = 8,1 мин

б) производительность агрегата рассчитывается по формуле:

l_{р.х. *} n_{х.х. *} B

за цикл W_ц = 10⁴ , га/цикл,

где, В – ширина захвата, м;

W_ц

за час W_r = 60 * Т_ц , га/час

1) Д-514А, Т-130

l_р.х. = 365,6 м ; n_х.х = 2 ; В = 3,6 м ; Т_ц = 14,2 мин

365,6 м _* 2 _* 3,6 м

W_ц = 10⁴ = 0,263 га/цикл;

0,263 га/цикл

W_r = 60 * 14,2 мин = 1,111 га/час

2) Д-25, Т-130

l_р.х. = 369,56 м ; n_х.х = 2 ; В = 1,4 м ; Т_ц = 14,4 мин

369,56 м _* 2 _* 1,4 м

W_ц = 10⁴ = 0,103 га/цикл;

0,103 га/цикл

W_r = 60 * 14,4 мин = 0,429 га/час

3) ФЛУ-0,8; ЛХТ-55

l_р.х. = 379,68 м ; n_х.х = 2 ; В = 0,8 м ; Т_ц = 6,7 мин

379,68 м _* 2 _* 0,8 м

W_ц = 10⁴ = 0,061 га/цикл;

0,061 га/цикл

W_r = 60 * 6,7 мин = 0,546 га/час

4) МЛУ-1, ЛХТ-55

l_р.х. = 379,36 м ; n_х.х = 7,2 ; В = 4,5 м ; Т_ц = 59,0 мин

379,36 м _* 7,2 _* 4,5 м

W_ц = 10⁴ = 1,229 га/цикл;

1,229 га/цикл

W_r = 60 * 59,0 мин = 1,250 га/час

5) КЛБ-1,7; ЛХТ-55

l_р.х. = 382,56 м ; n_х.х = 2 ; В = 1,7 м ; Т_ц = 8,1 мин

382,56 м _* 2 _* 8,1 м

W_ц = 10⁴ = 0,620 га/цикл;

0,620 га/цикл

W_r = 60 * 8,1 мин = 4,593 га/час

6. Устанавливаются контролируемые показатели и способы их контроля.

7. Полученные результаты записываются в операционные технологические карты (таблицы 11.1 – 11.5).

Таблица 11.1

Операционная технологическая карта

Технологический процесс:

прокладка коридоров

Условия работы (исходные данные)	Агротехнические нормативы и показатели качества работы
1	2
1. Площадь участка 12 га 2. Длина гона 400 м 3. Средний диаметр стволиков 8 см	1. Полное срезание нежелательной растительности 2. Наименьшее повреждение гумусового горизонта
Состав и подготовка агрегата	Подготовка поля
Состав агрегата: трактор Т-130 кусторез Д-514 А ширина захвата 3,6 м Длина выезда агрегата 9,9 м радиус поворота 5,5 м Подготовка кустореза: а) проверить состояние кустореза: комплектность, состояние рабочих органов, острота ножей, состояние механизмов б) проверить состояние рабочих органов: корпуса, ножей в) отрегулировать кусторез на горизонтальной площадке	Оптимальная ширина загона 58 м Число загонов на поле 6 Ширина поворотных полос 17,2 м
1	2
Показатели организации процесса	Контроль качества
а) продолжительность цикла: Тц = 14,2 мин б) производительность за цикл: Wц = 0,263 га/ц в) производительность за час: Wч = 1,111 га/ч г) расход топлива: Qга = 45,2 кг/га	1. Наличие несрезанной растительности в коридорах не должно превышать 5% 2. Отклонение от ширины полосы не должно превышать 10%

Таблица 11.2

Операционная технологическая карта

Технологический процесс:

корчевка и расчистка в коридорах

Условия работы (исходные данные)	Агротехнические нормативы и показатели качества работы
1	2
1. Площадь участка 12 га 2. Длина гона 400 м 3. Сопротивление корчеванию 35 Н/см2	1. Полная расчистка полос от пней 2. Выкорчевывание пней без глубоких ям 3. Минимальный вынос плодородного слоя 4. Создание необходимых условий для почвообрабатывающих и других машин
Состав и подготовка агрегата	Подготовка поля
Состав агрегата: трактор Т-130 корчеватель Д-25 ширина захвата 1,4 м Длина выезда агрегата 8,22 м радиус поворота 5,5 м Подготовка корчевателя: а) проверить состояние корчевателя: комплектность, состояние рабочих органов, состояние механизмов б) проверить состояние рабочих органов: корпуса, корчевательных зубьев в) отрегулировать корчеватель на горизонтальной площадке	Оптимальная ширина загона 40 м Число загонов на поле 8 Ширина поворотных полос 15,22 м
Показатели организации процесса	Контроль качества
а) продолжительность цикла: Тц = 14,4 мин б) производительность за цикл: Wц = 0,103 га/ц в) производительность за час: Wч = 0,429 га/ч г) расход топлива: Qга = 270,9 кг/га	1. Отсутствие на полосе пней 2. Отсутствие порубочных остатков. Их количество не должно превышать 10% 3. Отклонение от фактической щирины не должно превышать + 10%

Таблица 11.3

Операционная технологическая карта

Технологический процесс:

минерализация полос

Условия работы (исходные данные)	Агротехнические нормативы и показатели качества работы
1	2
1. Площадь участка 12 га 2. Длина гона 400 м 3. Удельное сопротивление почвы резанию 3,5*104 Н/м2	1. Глубина фрезерования 0,14 м 2. Участок должен быть подготовлен с максимальной обработкой почвы 3. Отсутствие огрехов
Состав и подготовка агрегата	Подготовка поля
Состав агрегата: трактор ЛХТ-55 Фреза ФЛУ-0,8 ширина захвата 0,8 м Длина выезда агрегата 4,88 м радиус поворота 4,5 м Подготовка фрезы: а) проверить состояние фрезы: комплектность, состояние рабочих органов, острота ножей, состояние механизмов б) проверить состояние рабочих органов: корпуса, барабана в) отрегулировать фрезу на горизонтальной площадке	Оптимальная ширина загона 31 м Число загонов на поле 10 Ширина поворотных полос 10,16 м
Показатели организации процесса	Контроль качества
а) продолжительность цикла: Тц = 6,7 мин б) производительность за цикл: Wц = 0,061 га/ц в) производительность за час: Wч = 0,546 га/ч г) расход топлива: Qга = 11,1 кг/га	1. Отклонение от глубины обработки + 2 см 2. Не должно быть корней, огрехов, глубоких борозд. Их наличие не должно превышать 5%

Таблица 11.4

Операционная технологическая карта

Технологический процесс:

посадка саженцев

Условия работы (исходные данные)	Агротехнические нормативы и показатели качества работы
1	2
1. Площадь участка 12 га 2. Длина гона 400 м 3. Удельное сопротивление почвы 6,2 Н/м2	1. Глубина посадочной щели 35 см 2. Правильное расположение посадочной щели 3. Расстояние между посадочными местами 1,0 м 4. Нормальное уплотнение посадочного материала 5. Нормальное расположение посадочного материала по ходу движения
Состав и подготовка агрегата	Подготовка поля
Состав агрегата: трактор ЛХТ-55 лесопосадочная машина МЛУ-1 ширина захвата 0,5 м Длина выезда агрегата 4,95 м радиус поворота 4,5 м Подготовка лесопосадочной машины: а) проверить состояние лесопосадочной машины: комплектность, состояние рабочих органов, состояние механизмов б) проверить состояние рабочих органов: корпуса, сошников в) отрегулировать лесопосадочную машину на горизонтальной площадке	Оптимальная ширина загона 30 м Число загонов на поле 10 Ширина поворотных полос 10,32 м
Показатели организации процесса	Контроль качества
а) продолжительность цикла: Тц = 59,0 мин б) производительность за цикл: Wц = 1,229 га/ц в) производительность за час: Wч = 1,250 га/ч г) расход топлива: Qга = 18,1 кг/га	1. Отклонение от глубины посадки не более + 2 см 2. Отклонение от вертикального положения посадочного материала не более + 10 см 3. Отклонение от нормального уплотнения не более + 0,5 кг 4. Отклонение от оси рядка по ходу движения не более + 5 см

Таблица 11.5

Операционная технологическая карта

Технологический процесс:

дискование

Условия работы (исходные данные)	Агротехнические нормативы и показатели качества работы
1	2
1. Площадь участка 12 га 2. Длина гона 400 м 3. Удельное сопротивление машины на один метр ширины захвата 4000 Н/м	1. Глубина обработки 10 см 2. Ширина защитной зоны 0,5 м 3. Отсутствие подрезанных культур 4. Полное подрезание сорняков
Состав и подготовка агрегата	Подготовка поля
Состав агрегата: трактор ЛХТ-55 культиватор КЛБ-1,7 ширина захвата Длина выезда агрегата 3,36 м радиус поворота 4,5 м Подготовка культиватора: а) проверить состояние культиватора: комплектность, состояние рабочих органов, острота дисков, состояние механизмов б) проверить состояние рабочих органов: корпуса, дисковых батарей в) отрегулировать культиватор на горизонтальной площадке	Оптимальная ширина загона 41 м Число загонов на поле 8 Ширина поворотных полос 8,72 м
1	2
Показатели организации процесса	Контроль качества
а) продолжительность цикла: Тц = 8,1 мин б) производительность за цикл: Wц = 0,620 га/ц в) производительность за час: Wч = 4,593 га/ч г) расход топлива: Qга = 13,2 кг/га	1. Отклонение от глубины обработки не более + 1 см 2. Отклонение от ширины защитной зоны не более + 5 см 3. Количество подрезанных сорняков должно быть не менее 90% 4. Количество подрезанных культур должно быть не более 10%

12. Мероприятия по технике безопасности

Охрана труда в широком смысле слова включает в себя вопросы трудового законодательства, технику безопасности, промышленную санитарию и гигиену труда.

Трудовое законодательство регламентирует основные, общие нормы ведения трудовых процессов. Определяются такие нормативы и положения, как правовое регулирование времени работы и отдыха, условия приема на работу, перемещений и увольнения с работы, порядок предоставления отпусков, применение дисциплинарной практики, права и обязанности рабочих, служащих, администрации предприятия.

Техника безопасности определяет обязательные требования и нормативы ведения производственных процессов, обеспечивающих сохранность жизни и здоровья работающих при высокой производительности труда. В основы проведения всех мероприятий по технике безопасности заложена профилактика производственного травматизма.

Промышленная санитария включает в себя комплекс мероприятий по оздоровлению и улучшению условий труда, созданию оптимальной производственной среды и санитарно-бытового обслуживания рабочих и служащих. Гигиена труда дает рекомендации и указания по ликвидации причин, порождающих профессиональные вредности и заболевания.

Значительную роль в обеспечении безопасного ведения работ и профилактики производственного травматизма принадлежит обучению работающих по технике безопасности.

Основным положением является то, что рабочие, инженерно-технические работники и служащие могут быть допущены к самостоятельной работе только после прохождения инструктажа по технике безопасности.

Инструктаж и обучение проводятся на основе общих и отраслевых правил и инструкций по технике безопасности и производственной санитарии с учетом конкретных условий работы.

13. Природоохранительные мероприятия

Россия обладает более 1/5 мировых лесных ресурсов, поэтому обеспечение неистощимого, рационального лесопользования, охраны и воспроизводства весов России является не только национальной, но и глобальной проблемой, жизненно важной для всего человечества.

Основными причинами гибели лесных культур являются: несвоевременных уход и заглушение мягколиственными породами, потравы скотом и дикими животными, неблагоприятные климатические факторы (вымокание, выжимание, засуха, заморозки), лесные пожары.

Охрана природы – одно из важных мероприятий, на которое должна быть направлена деятельность работников лесного хозяйства. Работы по выращиванию посадочного материала и лесовосстановлению на лесных площадях должны проводиться с соблюдением мер, обеспечивающих минимальное загрязнение окружающей среды выхлопными газами, сохранение водного режима, чтобы не происходило эрозии почвы.

Лесопользование в настоящее время ведется со значительными потерями древесины и недорубами. Помимо экономического ущерба, это приводит к захламлению лесов, создает дополнительную пожарную опасность, способствует возникновению очагов вредителей.

Применяемые в настоящее время лесозаготовительные машины не соответствуют экологическим требованиям и нуждаются в модернизации. В связи с этим целесообразно предусмотреть в планах научно-исследовательских структур лесного комплекса и оборонных предприятий в рамках конверсии проведение опытно-конструкторских работ и изготовление современной лесозаготовительной техники, отвечающей лесоводственно-экологическим требованиям.

14. Графическая часть

Фреза лесная унифицированная ФЛУ-08

Лесопосадочная машина универсальная МЛУ-1

15. Список использованной литературы

1. Редько Г.И., Родин А.Р., Трещевский И.В. Лесные культуры: Учебник для вузов. 2-ое изд. перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1985. – 400 с.

2. Албяков М.П., Ильин Г.П., Климов Г.Б., Корниенко П.П., Клячко А.Б., Ларюхин Г.А., Метальников М.С., Чернышев В.В., Шаталов В.Г. Справочник механизатора лесного хозяйства. Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: «Лесная пром-сть», 1977. – 296 с.

3. Дроздов И.И., Мерзленко М.Д., Силаев Г.В., Коженкова А.А., Рысин С.Л. Технология искусственного лесовосстановления. Методические указания. Для самостоятельной работы студентов специальности 31.12 – «Лесное хозяйство» - М.: МГУЛ, 1993, – 74 с.

4. Дроздов И.И., Коженкова А.А., Рысин С.Л. Лесные питомники и культуры. Методические указания по курсовому проектированию и контрольные задачи для студентов-заочников (Спец. 31.12) – М.: МГУЛ, 1992, – 55 с.

5. Силаев Г.В. Технологический комплекс машин для создания лесных культур на вырубках. Лабораторный практикум. Для студентов специальности 31.12 – М.: МГУЛ, 1988, – 43 с.

6. Дроздов И.И., Коженкова А.А., Рысин С.Л. Лесные питомники и культуры. Методические указания по курсовому проектированию для студентов спец. 2604.00 – М.: МГУЛ, 1998, – 40 с.

16. Приложения (комплект ведомостей)

Ведомость 1

Технологическая карта создания лесных культур

№ опе-ра-ции	Наиме-нование опера-ции	Годо-вой объем работ в га	Коэф-фици-ент пере-вода в у э. га	Объем работ в у э. га	Календарный период	Кален-дар-ный срок вы-полне-ния работ в днях	Состав агрегата	Коли-чество машин в агре-гате	Производитель-ность	Коли-чество рабо-чих смен	Пот-ребное коли-чество агре-гатов	Затра-ты труда, чел. ч/га	Эксп-лута-цион-ные затра-ты на 1 га, руб.
Дата начала работ	Дата окон-чания работ	Марка маши-ны	Марка трак-тора	Часо-вая, га/ч	Смен-ная, га/см
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17

Ведомость 2

Размер ежегодной потребности в посевном, посадочном, материале, минеральных удобрениях и ядохимикатах

№ п/п	Вид работы	Наименование материалов	Объем работ, га	Потребное кол-во материалов	Примечание
на гектар, кг или тыс. шт.	на весь объем работ, кг или тыс. шт.
1	2	3	4	5	6	7

Ведомость 3

Допустимый календарный период проведения лесохозяйственных работ

№ п/п	Наименование работ	Календарный период	Продолжитель-ность календарного периода в днях	Рабочий срок выполнения работ, в днях	Примечание
дата начала работ	дата окончания работ
1	2	3	4	5	6	7
						Dp = Dk * a, Где а – поправочный коэффициент на выходные дни и простои из-за погоды. При: Dk < 10 a = 0,9 Dk > 10 a = 0,8

Ведомость 4

Основные технические данные проектируемых тракторов

Марка и тип трактора	Мощность двигателя, кВт	Габаритные размеры, м	Скорость движения, км/ч	Дорожный просвет трактора, м	Ширина колеи, м	Масса кг
тяговое усилие на крюке передачах, кН
длина	ширина	высота	I	II	III	IV	V	VI	VII
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15

Ведомость 5

Основные технические данные навесных и прицепных машин, принятые при проектировании

№ п/п	Наименование машин	Ширина захвата, м	Габаритные размеры, м	Дорожный просвет, м	Масса, в кг
длина	ширина	высота
1	2	3	4	5	6	7	8

Ведомость 6

Потребность в топливе для выполнения заданного объема работ

№ п/п	Марка трактора	Вид топлива	Вид операции	Объем работ, га	Расход топлива на весь объем работ, кг	Расход топлива, кг/га	Примечание
1	2	3	4	5	6	7	8

Ведомость 7

Потребность в смазочных материалах и пусковом бензине на сезон работы

№ п/п	Марка	Вид работы	Объем работ, га	Потребность в основном топливе, кг	Потребность в смазочных материалах и пусковом бензине, кг
автол	дизельное масло	солидол	нигрол	бензин
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Ведомость 8

Расчет затрат по созданию лесных культур

Наиме-нование опера-ции	Годо-вой объем л/к работ, га	Состав агрегата	Состав бригады	Стоимость машино-смены, руб.	Заработ-ная плата дополни-тельным рабочим, руб.	Общая стои-мость агрегато-смены, руб.	Всего агрегато-смен за рабочий период	Стои-мость мате-риа-лов, руб.	Общие эксплуа-тацион-ные зат-раты, руб.	Эксп-луата-цион-ные затраты, руб./га
трактор	рабочая машина	трактор	рабочая машина	трактор	рабочая машина
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14

17. Оглавление

1. Ведение ……………………………………………………………………...... 2. Характеристика района работ …...………………………………………….. 2.1. Местоположение и климат …………………………………………....... 2.2. Рельеф, геология и гидрология ………………………………………… 2.3. Почвы и растительность ………………………………………………... 3. Проектируемая технология лесовосстановления и ее обоснование …..…. 3.1. Характеристика лесокультурного фонда………………………………. 3.2. Обоснование типов культур, методов и способов их производства … 3.3. Технология лесокультурных работ …………………………………….. 4. Комплектование машинно-тракторного парка …………………………...... 4.1. Выбор типа трактора и рабочей машины …...…………………………. 4.2. Расчет тяговых сопротивлений лесохозяйственных машин …………. 4.2.1. Усилие для выкорчевывания одного пня ……………………...... 4.2.2. Сопротивление кустореза (пассивный рабочий орган) …...…… 4.2.3. Сопротивление орудий для дополнительной обработки почвы (культиваторы, катки и др.) ……………………………………. 4.2.4. Сопротивление лесопосадочных машин …...…………………… 4.2.5. Сопротивление машин с активными рабочими органами (фрезерная машина) ……………………………………………… 4.3. Выбор скорости и рабочей передачи …………………………………... 4.4. Расчет производительности агрегатов ...……………………………….. 5. Определение состава машинно-тракторного парка ……………………….. 6. Расчет горюче-смазочных материалов для запроектированного машинно-тракторного парка ………………………………………………... 7. Расчет посадочного материала ...……………………………………………. 8. Расчет затрат труда и средств на лесовосстановительные работы по проектируемой технологии …………………………………………………. 9. Техническое обслуживание машинно-тракторного парка ………………... 10. Определение суммарной выработки тракторных агрегатов в условных единицах ……………………………………………………………………... 11. Операционные технологические карты на запроектированные операции ……………………………………………………………………... 12. Мероприятия по технике безопасности ……………………………………. 13. Природоохранительные мероприятия ……………………………………... 14. Графическая часть …………………………………………………………... 15. Список использованной литературы ………………………………………. 16. Приложения (комплект ведомостей) ……………………………………….

2 3 3 3 4 5 5 5 6 8 8 9 9 9 10 10 11 12 14 16 20 22 23 25 30 33 44 45 46 47 48