Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Основой повышения производительности труда в лесном хозяйстве является комплексная механизация всех трудоемких технологических процессов, которая достигается использованием системы машин, взаимно увязанных по своим технико-экономическим и технологическим показателям, обеспечивающих последовательное выполнение основных и дополнительных операций всего технологического цикла.

Переход предприятий лесного хозяйства на работу в рыночных условиях требует от специалистов более детального обоснования комплекса машин в каждом хозяйстве, который обеспечивал бы полную механизацию всех производственных процессов.

Парк машин для лесного хозяйства включает в себя около 600 наименований специальных, общего назначения и заимствованных из других отраслей машин и механизмов. Задача работников лесного хозяйства-обеспечить экономичное и высокопроизводительное его использование.

Перспективы развития механизации работ в лесном хозяйстве определены зональной системой машин, которая учитывает природно-климатические и лесорастительные условия. Созданная и внедряемая в лесное хозяйство система машин предусматривает комплексную механизацию по заготовке семян и выращиванию посадочного материала, созданию лесных культур на вырубках, на землях сельскохозяйственного пользования выведенных из-под оборота, содействию естественному возобновлению леса, механизации рубок и ухода за лесом, строительству и реконструкции дорог, прудов, водоемов.

Работа технологического комплекса машин и отдельных машинно-тракторных агрегатов зависит от правильного подбора технологических машин и орудий, тяговых тракторов, являющихся основными энергетическими средствами в лесном хозяйстве.

Для выполнения этих задач необходимы теоретические знания по устройству и работе машин и орудий, рациональной эксплуатации машинно-тракторных агрегатов в разных условиях лесохозяйственного производства.

Целью данного курсового проекта является разработка комплексной механизации реконструкции малоценных молодняков коридорным способом с посевом желудей.



1. Характеристика условий выполнения работ

1.1 Реконструкция малоценных насаждений

Реконструкцией малоценных насаждений называется коренное их улучшение, приводящее к качественно новому состоянию. К малоценным относятся насаждения искусственного и естественного происхождения, продуктивность или породный состав которых не отвечает плодородию почвы и хозяйственной целесообразности выращивания (низкополнотные, расстроенные, плохо растущие, нежелательных пород).

Реконструкция их осуществляется с применением лесокультурных и лесоводственных методов. Первые проводятся при необходимости уплотнения насаждения, улучшения его состава и структуры, а также при внедрении в состав лесов ценных иноземных и местных быстрорастущих пород. Вторые, в частности реконструктивные рубки разной интенсивности, применяются при выведении в верхний полог имеющихся во втором ярусе сильно угнетенных, хозяйственно ценных пород, а также при наличии расстроенных, затравленных, ослабленных и в сильной степени пораженных гнилью насаждений, которые не могут образовать ценных древостоев и подлежат частичной или полной замене новыми. Реконструктивные рубки могут быть сплошные и частичные. Отличаются от рубок по состоянию тем, что могут осуществляться и в молодых насаждениях, удовлетворительных по полноте и санитарному состоянию, но имеющих состав древесных пород, биология которых не в полной мере соответствует данным лесорастительным условиям.

Площадь, на которой будут проводиться работы занимает 55 га с сырыми почвами. Имеются также деревья малоценных молодняков высотой 3,3 м и диаметром 3,1 см.

Реконструкция насаждений в зависимости от назначения хозяйства преследует разные цели - повышение продуктивности, санитарной, эстетической роли леса; усиление устойчивости насаждений, почвозащитных и водоохранных свойств; улучшение качества выращиваемой древесины.

1.2 Классификация малоценных насаждений

Различают следующие категории малоценных насаждений:

а) редины и низкополнотные насаждения (полнота ниже 0,5) всех пород и возрастов, низкопродуктивные, плохо использующие плодородие почв;

б) не отвечающие хозяйственно целесообразному породному составу лесов и уровню плодородия почвы лесохозяйственного предприятия (чрезмерно много березняков, осинников, грабняков, ельники и дубняки низких бонитетов на бедных почвах и т.д.);

в) поврежденные пожарами, скотом, дикими животными, заморозками и морозами, вредителями и болезнями до состояния резкого ухудшения роста и сильного возрастания фаутности древесины;

г)плохо возобновившиеся или заросшие кустарниками площади, погибшие и расстроенные лесные культуры;

д)низкопродуктивные порослевые насаждения более чем второй генерации, а также семенные низкотоварные и плохо эксплуатируемые насаждения (сероольховые, ивовые, грабовые и др.).

В данном курсовом проекте нам необходимо провести реконструкцию площади, заросшей молодняком.



1.3 Способы реконструкции

Способы реконструкции малоценных насаждений зависят от полноты, возраста и состава пород. Низкополнотные молодняки исправляются путем посадки в окнах, на прогалинах и свободных местах частичных или сплошных культур ценных пород, биологически совместимых с растущими деревьями (сосна, ель, лиственница, дуб, ясень). Высокополнотные молодняки реконструируются путем прорубки коридоров и посадки в них ценных древесных пород (ель, дуб, ясень и др.). Коридорный способ реконструкции применяют чаще всего в 5-20-летних мелколиственных молодняках порослевого и корнеотпрыскового происхождения высотой до 6 - 7 метров и с отсутствием хозяйственно-ценных древесных пород.

В таких молодняках прорубают коридоры шириной 3 - 6 метров с оставлением такой же ширины кулис. Затем коридоры расчищают и проводят обработку почвы, высаживая в неё сеянцы. В последующем кулисы, деревья в которых начинают заглушать сеянцы или саженцы в коридорах, разреживают или вырубают.

Редины в средневозрастных и приспевающих насаждениях обычно назначаются в сплошную рубку, а на вырубках создаются культуры.

В нашем случае мы будем прорубать коридоры шириной 3 метра с кулисами 3 метра и шагом посадки 0,5 метра.



2. Технология выполнения работ

Технология лесовосстановительных работ включает главным образом совокупность приёмов и способов при лесовосстановлении на не покрытых лесом землях. Она состоит из определённых и последовательных технологических операций. Подготовка лесокультурной площади заключается в создании необходимых условий для обработки почвы под лесные культуры и выполнения последующих агротехнических приемов. Она включает в себя удаление порубочных остатков, растительности, мелких пней, валежника, нежелательной древесной растительности и камней, понижение пней или их корчевку, заравнивание ям, устранение других препятствий, мешающих работе машин и механизмов.

В данном курсовом проекте исходя из почвенных условий, растительности и типа лесных культур необходимо произвести следующие технологические операции:

а) срезание и измельчение проводится для удаления древесной и кустарниковой растительности. Производится при помощи рубщика коридоров роторного. Проводить необходимо осенью;

б) подготовка почвы производится дисковым плугом. В нашем случае почвы сырые. Производится с 05/IX по 30/X;

г) посев желудей. Производится желудевой сеялкой с 15/IV по 05/V;

д) агротехнический уход. Представляет собой обработку культиватором для удаления сорной растительности и рыхления почвы в рядовых культурах. Проводится 3 раза в год посадки.



3. Подбор системы машин

Для выполнения какого-либо технологического процесса лесосечных работ или его части машины и механизмы формируют в системы.

Система машин ? это набор машин и оборудования (механизмов), взаимоувязанных и согласованных по техническим и технологическим параметрам и предназначенных для выполнения какой-либо стадии технологического процесса лесозаготовок или ее части.

В лесном хозяйстве при составлении агрегатов предпочтение надо отдать навесным машинам.

При подборе трактора необходимо предусмотреть его возможно более полное использование в течение всего сезона, поэтому следует принимать во внимание степень универсальности трактора, т.е. способность агрегатироваться с различными рабочими машинами [2]. Согласно данным нашего курсового проекта используем агрегаты на базе тракторов МТЗ-82, ЛХТ-55.

При проведении реконструкции малоценных молодняков коридорным способом с посевом желудей лучше всего применять:

1) Рубщик коридорный роторный РКР-1,5 - для создания коридоров, агрегатируется с трактором МТЗ-82.

2) Плуг дисковый для вырубок ПДВ-1,5 - для создания микроповышений, агрегатируется с трактором ЛХТ-55.

4) Сеялка желудевая навесная СЖН-1 - для посева желудей, агрегатируется с трактором МТЗ-82.

5) культиватор КФЛ-1,4 - для агротехнических уходов, агрегатируется с трактором МТЗ-82.



4 Характеристика машин

4.1 Характеристика Рубщик коридорный роторный РКР-1,5

Предназначен для прореживания рядовых культур дуба, хвойных и других пород, с междурядьем не менее трех метров, путем срезания около рядов культур поросли лиственных пород, создавая коридоры шириной 1,5 метра с измельчением срезанного материала на щепы и оставляя его на поверхности почвы. (рисунок 4.1)

Рисунок 4.1 - Рубщик коридорный роторный РКР-1,5

Таблица 4.1 - Техническая характеристика РКР-1,5

Наименование показателей	Значения
Тип	Навесной
Агрегатируется с трактором	МТЗ-82
Производительность, км/ч	1,5-2,5
Показатели	Значения
Ширина захвата, м	1,5
Тип рабочего органа	Молотковые ножи
Количество ножей, шт	20
Длина каждого ножа, мм	180
Роторный барабан, шт	1
Частота вращения борабана, об/мин.	1500
Регулировка по высоте среза	Ступенчатая
Способ регулировки	Ручной
Высота срезания поросли, м	0,1-0,4
Диаметр срезаемой древесной поросли, см, не более	6
Масса, кг	600
Обслуживающий персонал, чел.	1

4.2 Характеристика плуга дискового для вырубок ПДВ-1,5

Плуг дисковый для вырубок ПДВ-1,5 с шириной захвата 1,5 м

предназначен для обработки почвы с образованием микроповышений посередине полосы. Применяют его на вырубках с количеством пней до 600 шт./га. При большем числе пней и сильном захламлении вырубок необходима предварительная корчевка и расчистка полос от валежника и порубочных остатков.



1 - навесная система; 2 - черенковый подрезной нож; 3 - дерносним; 4 - лемех-лапа; 5 - дисковые секции; 6 пружинный амортизатор правого диска; 7 - предохранитель задней секции корпуса плуга; 8 - амортизатор левого диска.

Рисунок 4.2 - Плуг дисковый для вырубок ПДВ-1,5 (Слева), ПДВ-1,5 агрегатирован с ЛХТ-55 (Справа)

При работе черенковый нож разрезает почвенный покров и корни, лапа

рыхлит середину обрабатываемой полосы на глубину 25 см, дерноснимы ипередние диски отваливают в стороны верхний задернелый слой почвы толщиной 5-8 см на полосе 1,5 м. Задние диски, работающие всвал, на образовавшейся полосе формируют микроповышение в виде гряды высотой 10-20 см, шириной около 80 см и две дренирующие борозды глубиной до 15 см.

Таблица 4.2 - Технические характеристики плуга ПДВ-1,5

Наименование показателей	Значения
Производительность, пог.км/ч	3,2 - 3,6
Рабочая скорость движения, км/ч	3,2 - 3,8
Ширина захвата, м	1,3 - 1,5
Характеристика микроповышения под посадку лесных культур:
-высота, см	10 - 20
-ширина, см	80
Габаритные размеры, мм:
-диаметр дисков	650
-угол атаки дисков, град	35 - 45

4.3Характеристика сеялки желудевой навесной СЖН-1

Сеялка желудевая навесная СЖН-1 (рисунок 4.3) предназначена для рядового посева желудей на вырубках в борозды, предварительно подготовленные двухотвальными лесными плугами, в разрыхленные фрезами полосы, на незадернелых почвах без предварительной их обработки. Техническая характеристика представлена в таблице 4.3

Рисунок 4.3 - Сеялка желудевая навесная СЖН-1

1 - рама; 2 - семенной бункер; 3 - высевающий аппарат; 4 - сошник;

5 - дополнительная рамка; 6 - прикатывающий каток с грунтозацепами.

Таблица 4.3 - Техническая характеристика СЖН-1

Наименование показателей	Значения
Тип	навесная
Агрегатируется с тракторами	МТЗ-82
Число высаживаемых рядов	1
Шаг посадки, м	0,2-1
Глубина хода сошника, см	4-10
Производ. за Iч основного времени, км	2-4
Масса, кг	360
Обслуживающий персонал, чел	1

4.4Характеристика культиватора фрезерного лесного КФЛ - 1.4

Культиватор фрезерный лесной КФЛ-1,4 (рисунок 4.4) предназначен для ухода за лесными культурами, которые посажены после полосной или сплошной расчистки вырубок от пней по разрыхленным полосам, бороздам и микроповышениям (грядам), а также на непокрытых лесом площадях. Можно использовать для работы на почвах разного механического состава, заросших сорной травянистой растительностью и мелкой древесной порослью диаметром до 2 см. Агрегатируется с тракторами «Беларусь» всех модификаций.

Техническая характеристика КФЛ-1,4 указана в таблице 4.4.

Рисунок 4.4 - Культиватор фрезерный лесной КФЛ-1,4

1 - штанга ; 2 - боковой поводок ; 3 - опорное колесо ; 4 - рама тележки ; 5 - коробка передач ; 6 - навесное устройство ; 7 - карданный вал ; 8 - полуось ; 9 - кожух ; 10 - опорная лыжа ; 11 - фрезерный барабан ; 12 - дисковый нож ; 13 - Г-образный нож ; 14 - грабли

Таблица 4.4 ? Техническая характеристика культиватора КФЛ-1,4

Наименование показателей	Значения
Масса, кг	700
Ширина захвата, м	1,6
Глубина обработки, см	2-10
Ширина защитной зоны с каждой стороны, см	30
Диаметр фрезбарабана, мм	500
Частота вращения фрезерных рабочих органов, об./мин.	265
Производительность, км/ч	2-3

4.5 Техническая характеристика колесного трактора МТЗ - 82

Колесный трактор МТЗ-82 (рисунок 4.5) универсальный, с четырьмя ведущими колесами. Применяется в лесном хозяйстве на трелевке древесины, транспортных работах, подготовке почвы, севе и уходе за лесными культурами, на различных работах в лесных питомниках. Обладает повышенными тягово-сцепными качествами и проходимостью.[8]

Техническая характеристика колесного трактора дана в таблице 4.5.

Рисунок 4.5 ? Колесный трактор МТЗ-82

Таблица 4.5 ? Техническая характеристика трактора МТЗ-82

Наименование показателей	Значения
Марка двигателя	Д-240
Мощность двигателя кВт (л.с.)	55,16 (75)
Частота вращения, мин-1коленвала заднего независимого ВОМ	2200 545; 1010
Удельный расход топлива, г/кВт-ч	251,6 (185)
Скорость движения, км/ч замедленная рабочая	0,7-1,2 1,9-33,4
Скорость движения на передачах, км\ч: I II III IV V VI VII	2,50 4,26 7,24 8,90 10,54 12,33 15,15
Тяговое усилие на крюке на передачах, кH I II III IV V VI VII VIII IX	14 14 14 14 11,5 9,5 7,5 6 3
Число передач вперёд	18
Число передач назад	4
Продольная база, мм	2450
Дорожный просвет, мм	470

4.6 Технические характеристики трактора ЛХТ-55

Лесохозяйственный трактор ЛХТ-55 (рисунок 4.6) предназначен для выполнения различных лесохозяйственных и лесокультурных работ, расчистки вырубок, борьбы с лесными пожарами, вредителями и болезнями леса. В отличие от базового трелевочноготрактора ТДТ-55 оборудован механизмом задней навески, заднимвалом отбора мощности, кузовом.

Рисунок 4.6 - Гусеничный трактор ЛХТ-55



Таблица 4.6 - Техническая характеристика трактора ЛХТ-55

Наименование показателей	Значения
Масса конструктивная, кг	9100
Номинальная мощность двигателя, кВт	58,8
Среднее давление на грунт, МПа	0,05
Скорость движения на передачах, км/час:
I II III IV V	2,4 3,2 4,1 6,4 10,5
Тяговое усилие на крюке на передачах, кН:
I II III IV V	54 38 27 14 5
Габариты при транспортном положении технологического оборудования, мм:
длина	5975
ширина	2240
высота	2560



5. Расчет технико-эксплуатационных показателей машин

5.1 Расчет сопротивления применяемых машин

Расчёт тягового сопротивления рубщика коридорного РКР-1,5

Потребная мощность для РКР-1,5 определяется по следующей формуле:

(5.1)

где N_дв - мощность потребная на передвижение рубщика в рабочем положении, кВт.

(5.2)

где G_к - масса РКР, 600 кг;

g - ускорение силы тяжести, 9,81 м/с²;

f - коэффициент трения металла о древесину, 0,3;

V_т - скорость движения трактора, 2,5км/ч = 0,69 м/с.

N_резДр - мощность, необходимая для перерезания древесно-кустарниковой растительности, кВт;

, кВт (5.3)

где k_n - удельное сопротивление древесины резанию, принимаем 10000 Н/м²;

d - средний диаметр срезаемой древесины, 0,031 м;

d_б - диаметр рабочего органа, 0,36 м;

n_ств - количество стволиков срезаемой древесины на 1 м ширины захвата, 4 шт.;

е - коэффициент, учитывающий неодновременность процесса перерезания стволиков, 0,4;

v_т - скорость движения трактора, 0,69 м/с;

v_окр.б - окружная скорость рабочего органа, м/с.

, м/с (5.4)

где r_б - радиус рабочего органа, 0,18 м;

w_б -- угловая скорость рабочего органа, 157 рад/с.

м/с;

кВт.

N_отбрДр - мощность, необходимая на отбрасывание древесных частиц, кВт;

, кВт (5.5)

где k_отбрДр - коэффициент отбрасывания древесины рабочими органами, 0,5;

G_отбрДр - сила тяжести древесины, отбрасываемой за время t, Н;

, Н (5.6)

где ?? - удельный вес древесины, принимаем 4 000 Н/м³;

t - время подхода к древесине очередного рабочего органа, с.

, с (5.7)

где z - количество ножей на рабочем органе, 20 шт.;

n " - частота вращения рабочего органа, 25 об/с.

с;

Н;

кВт;

43,16 кВт; (5.8)

Тяговое сопротивление плуга дискового ПДВ - 1,5

(5.9)

где R₁- сумма сопротивлений трения при передвижении плуга в борозде,Н;

R₁ =g f (5.10)

где маса плуга, кг;

f- коэффициент трения почвы о металл , 0,6

g - ускорение силы тяжести, 9,81 м/с²;

R₁ = 950 9,81

R₂- сопротивление почвы деформации при пахоте, Н;

R₂ = K_n a b n (5.11)

- коэффициент удельного сопротивления почвы, 8 Н м/с²;

- глубина вспашки, 15Размещено на http://www.allbest.ru/

см; - ширина захвата корпуса плуга, 150 см; - количество корпусов, 4 шт.

R₂ = 80,15 1,5 47,2Н

R ₃- сопротивление, возникающее в результате сообщения кинетической энергии частицами массы пласта при отбрасывании их в сторону, Н;

R₃ = е₀ a ² (5.12)

е₀ - коэффициент динамической пропорциональности, 1900 Нс^2. / м⁴

v - рабочая скорость движения, м/с;

R ₃₌ 0,1 7,2 = 0,72 Н

рассчитывать не будем т.к. вспашку будем проводить на раскорчеванном участке.

R_пл = + 7,2 + 0,72 = 5599,62 Н5,6 кН

Расчёт сопротивления сеялки СЖН-1

Рассчитываем тяговое сопротивление посадочной машины при помощи формулы:

R_сеял= G_сеял ·f ·g + R_сош ·n, H (5.13)

где G_сеял? масса сеялки,360 кг;

f - коэффициент трения почвы о металл, 0,6;

g ? ускорение силы тяжести, 9,81 м/с^2;

R_сош - сопротивление одного сошника, 60 Н;

n - количество сошников, 1

R_сеял = 360 ·0,6 ·9,81+60 · 1 = 2119Н ~ 2,12 кН

Тяговое сопротивление культиватора фрезерного лесного КФЛ-1.4 при междурядной обработке рассчитывается по формуле:

(5.14)

где - коэффициент удельного сопротивления машины на 1 м ширины

захвата, 2500 Н/м;

- ширина захвата, 1,6 м;

- величина защитной зоны с каждой стороны ряда культур, 0,15 м;

- чило рядов культур, обрабатываемых за один проход, 1 шт;

3,25 кН

5.2 Мероприятия, снижающие вредные сопротивления машин

Для уменьшения вредных сопротивлений необходимо:

1) режущие кромки лемехов плугов, лап культиваторов, заостренных частей сошников лесопосадочных машин и т.д. поддерживать всегда острыми (заслуживает внимания применение самозатачивающихся рабочих органов);

2) заменять металлические колеса пневматическими;

3) систематически смазывать трущиеся части ходовых колес и переда-

точных механизмов и регулировать зазоры между ними;

4) правильно устанавливать прицеп к машинам, чтобы линия тяги совпадала с линией сопротивления;

5) подготавливать площади работ, удаляя с поверхности различные препятствия в виде камней, корней и т.д.;

6) там, где позволяют агротехнические требования, выбирать рабочие гоны в направлении уменьшения уклона обрабатываемой площади [5].

6. Выбор скорости и рабочей передачи

После того, как произведен для каждой операции выбор агрегатов (тяговой и рабочей машины), устанавливаются скоростные режимы работы агрегатов. При этом учитываются агротехнические требования, условия работы и эксплуатационные показатели машин. Целесообразна такая скорость движения при которой обеспечивается хорошее качество работы и оптимальная загрузка трактора.

При выборе рабочей скорости для проведения лесохозяйственных работ особое внимание необходимо уделять условиям проведения работ.

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

За рабочую принимается передача, на которой коэффициент использования имеет значения более близкие к оптимальным. Оптимальные значения коэффициента 0,85-0,95. На операциях с малой энергоемкостью он может быть ниже [2].Загрузка трактора, или коэффициент использования тягового усилия трактора, определяется по формуле:

з = (6.1)

или

з = , (6.2)

где R_агр - расчетное тяговое сопротивление агрегата, Н;

R_тр - паспортное тяговое сопротивление трактора, Н;

N_потр - расчетная мощность агрегата, кВт;

N_тр - мощность трактора, кВт.

Загрузка трактора ЛХТ-55 на образование коридоров рубщиком коридорным роторным РКР-1,5

РКР-1,5 агрегатируется с трактором ЛХТ-55.

Движение машинотракторного агрегата при создании коридоров разрешается на I передаче. Принимаем за рабочую скорость 2,4 км/ч. Мощность двигателя составляет 54 кВт.

Загрузка трактора ЛХТ-55 на распашке коридоров плугом ПДВ-1,5

Допустимая скорость для вспашки плугами входит в предел 3,2-3,8 км/ч, что соответствует II передаче трактора ЛХТ-55, скорость которого равна 3,2км/ч. Коэффициент использования тягового усилия трактора составляет:

Загрузка трактора МТЗ-82 при работе сеялкой желудевой навесной СЖН-1

Так как диапазон допустимых скоростей при работе СЖН-1 составляет 2,0 - 4,5 км/ч, то за рабочую передачу принимаем II. При этом скорость движения трактора МТЗ-82, составляет 4,26 км/ч.

Скорость и рабочая передача трактора МТЗ-82 при работе культиватора КФЛ-1,4

Так как диапазон допустимых скоростей при междурядной обработке почвы культиватором КФЛ-1,4 составляет 2-3 км/ч, то за рабочую передачу принимаем I. При этом скорость движения трактора МТЗ-82 составляет 2,5км/ч, а тяговое усилие на I передаче составляет 14 кН.



7. Расчет сменной производительности машин

7.1 Расчет производительности агрегатов

Производительность агрегата - это работа, выполненная агрегатом в единицу времени (час, смену, сезон). Для мобильных лесохозяйственных агрегатов объем выполненной работы чаще всего определяется в единицах площади (га) , объема (м³), массы (кг, т). [2]

Расчёт производительности РКР-1,5 выполняется по следующей формуле:

желудь посев реконструкция насаждение

П_см = 0,1 · (В_о+В_н) · 0,5 · v_p · Т_см · k_т, га/смену (7.1)

где 0,1 - переводной коэффициент, дающий размерность производительности в гектарах;

В_о- ширина обработанной полосы (принимаем 3,0 м);

0,5 - коэффициент обрабртки полосы за 2 прохода (т.к. ширина захвата рабочего органа 1,5м)

В_н- ширина необработанной полосы (принимаем 3,0 м);

v_p- рабочая скорость движения агрегата, км/ч:

v_p = v_т · е_n, км/ч (7.2)

где v_т -теоретическая скорость движения агрегата на установленной для данного вида работ передаче (принимаем 2,4 км/ч);

е_n - коэффициент, характеризующий потери на буксование и извилистость хода (принимаем 0,9);

Т_см - продолжительность рабочей смены(принимаем 8 час);

k_т- коэффициент использования рабочего времени (принимаем 0,9).

v_p = 2,4·0,9 = 2,16 км/ч;

П_см = 0,1·(3,0+3,0) · 0,5 ·2,16·8·0,9 =4,67 га/смену;

Расчёт производительности плуга ПДВ-1,5 выполняется по следующей формуле:

П_см = 0,1 · (В_о+В_н) · v_p · Т_см · k_т, га/смену (7.1)

где 0,1 - переводной коэффициент, дающий размерность производительности в гектарах;

В_о- ширина обработанной полосы (принимаем 1,5 м);

В_н- ширина необработанной полосы (принимаем 4,5 м);

v_p- рабочая скорость движения агрегата, км/ч:

v_p = v_т · е_n, км/ч (7.2)

где v_т -теоретическая скорость движения агрегата на установленной для данного вида работ передаче (принимаем 3,2 км/ч);

е_n - коэффициент, характеризующий потери на буксование и извилистость хода (принимаем 0,9);

Т_см - продолжительность рабочей смены(принимаем 8 час);

k_т- коэффициент использования рабочего времени (принимаем 0,8).

v_p = 3,2·0,9 = 2,88 км/ч;

П_см = 0,1·(1,5+4,5)·2,88·8·0,8 =11,06 га/смену;

Расчёт производительности сеялки СЖН-1 выполняется по следующей формуле:

П_см = 0,1 · (В_о+В_н) · v_p · Т_см · k_т, га/смену, (7.1)

где 0,1 - переводной коэффициент, дающий размерность производительности в гектарах;

В_о- ширина обработанной полосы (принимаем 0,2 м);

В_н- ширина необработанной полосы (принимаем 5,8 м);

v_p- рабочая скорость движения агрегата, км/ч:

v_p = v_т · е_n, км/ч, (7.2)

где v_т -теоретическая скорость движения агрегата на установленной для данного вида работ передаче (принимаем 4,26 км/ч);

е_n - коэффициент, характеризующий потери на буксование и извилистость хода (принимаем 0,8);

Т_см - продолжительность рабочей смены(принимаем 8 час);

k_т- коэффициент использования рабочего времени (принимаем 0,8).

v_p = 4,26·0,8 = 3,4 км/ч;

П_см= 0,1·(0,2+5,8)·3,4·8·0,8=13,1 га/смену

Расчёт производительности культиватора КФЛ 1,4 выполняется по следующей формуле:

П_см = 0,1 · (В_о+В_н) · v_p · Т_см · k_т, га/смену, (7.1)

где 0,1 - переводной коэффициент, дающий размерность производительности в гектарах;

В_о- ширина обработанной полосы (принимаем 1,4 м);

В_н- ширина необработанной полосы (принимаем 4,6 м);

v_p- рабочая скорость движения агрегата, км/ч:

v_p = v_т · е_n, км/ч (7.2)

где v_т -теоретическая скорость движения агрегата на установленной для данного вида работ передаче (принимаем 2,5 км/ч);

е_n - коэффициент, характеризующий потери на буксование и извилистость хода (принимаем 0,8);

Т_см - продолжительность рабочей смены(принимаем 8 час);

k_т- коэффициент использования рабочего времени(принимаем 0,9).

v_p= 2,5·0,9 = 2,25 км/ч

П_см = 0,1·(1,4+4,6)·2,25 ·8·0,9 = 9,72 га/смену

7.2 Расчет потребности в машинах

Количество рабочих машин, необходимое для выполнения установленного объёма работ в определенные агротехнические сроки, зависит от объёма этих работ и сроков их выполнения[2].

Расчёт количества машино-смен и агрегатов при работе РКР-1,5 выполняется по следующей формуле:

N_мс= , машино-смен, (7.3)

где Q -объём работ, подлежащий выполнению на данной операции (принимаем 55 га);

П_см-сменная производительность агрегата (9,33 га/смену).

N_мс = ~ 12 машино-смен

Количество рабочих машин для отдельных операций технологического цикла определяется по формуле:

, шт, (7.4)

Где Д- агротехнический срок выполнения данной работы (принимаем 6 дней).

m_агр=шт

Следовательно, для прочистки коридора необходим 1 агрегат.

Расчёт количества машино-смен и агрегатов при работе плуга ПДВ-1,5 выполняется по следующей формуле:

N_мс= , машино-смен, (7.3)

где Q -объём работ, подлежащий выполнению на данной операции (принимаем 55 га);

П_см-сменная производительность агрегата (11,06 га/смену).

машино-смен

Количество рабочих машин для отдельных операций технологического цикла определяется по формуле:

, шт, (7.4)

Где Д- агротехнический срок выполнения данной работы (принимаем 5 дней).

шт

Следовательно, для вспашки необходим 1 агрегат.

Расчет машино-смен и количества агрегатов необходимых для проведения посева желудя сеялкой СЖН-1

N_мс= , машино-смен, (7.3)

где Q -объём работ, подлежащий выполнению на данной операции (принимаем 55 га);

П_см-сменная производительность агрегата (13,1 га/смену).

N_мс = ~ 5 машино-смен

Количество рабочих машин для отдельных операций технологического цикла определяется по формуле:

шт, (7.4)

Где Д- агротехнический срок выполнения данной работы (принимаем 5 дней).

m_агр =шт

Следовательно, для посева желудя необходим 1 агрегат.

Расчёт количества машино-смен и агрегатов при агротехническом уходе культиватором КФЛ-1,4 выполняется по следующей формуле:

N_мс= , машино-смен, (7.3)

где Q -объём работ, подлежащий выполнению на данной операции (т.к. обрабатываемая площадь 55 га, а операция ухода будет проводиться 3 раза за год, то примем площадь 55·3 = 165 га);

П_см-сменная производительность агрегата (9,72 га/смену).

~ 18 машино-смен

Количество рабочих машин для отдельных операций технологического цикла определяется по формуле:

, шт, (7.4)

где Д- агротехнический срок выполнения данной работы (принимаем 6 дней).

шт

Следовательно, для агротехнических уходов необходим 1 агрегат.

7.3Расчет потребности в топливно-смазочных материалах

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

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

При расчёте топлива учитываются три основных режима работы трактора: рабочий ход, холостое движение агрегата, когда машина находится в транспортном положении и работа двигателя на холостом ходу во время остановки[2].

В хозяйстве для каждой марки трактора рассчитывается сменный расход топлива по формуле:

Q_см = q_р· t_р + q_х · t_х + q_о · t_о , кг/смену, (7.5)

где q_р,q_х, q_о - расход топлива при рабочем режиме, при холостых переездах и на остановках, кг/час;

t_р, t_х, t_о - время работы двигателя в течение смены на соответствующих режимах, час: t_p - 80 % от Т_см; t_x- 15 % от Т_см; t_о - 5 % от Т_см.

Рассчитаем расход топлива для ЛХТ-55:

Q_см = q_р· t_р + q_х · t_х + q_о · t_о , кг/смену, (7.5)

где q_р,q_х, q_о - расход топлива при рабочем режиме, при холостых переездах и на остановках (принимаем q_р= 9,0 кг/час; q_х = 6,5 кг/час; q_о=1,2 кг/час);

t_р, t_х, t_о - время работы двигателя в течение смены на соответствующих режимах, час: t_р = 6,4 ч; t_x= 1,2 ч; t_о = 0,4 ч.

Q_см=9,0·6,4+6,5·1,2+1,2·0,4=65,88 кг/смену

Рассчитаем расход топлива для МТЗ-82:

Q_см = q_р· t_р + q_х · t_х + q_о · t_о , кг/смену, (7.5)

где q_р,q_х, q_о - расход топлива при рабочем режиме, при холостых переездах и на остановках (принимаем q_р= 8,5 кг/час; q_х = 6,0 кг/час; q_о=1,2 кг/час);

t_р, t_х, t_о - время работы двигателя в течение смены на соответствующих режимах, час: t_р = 6,4 ч; t_x= 1,2 ч; t_о = 0,4 ч.

Q_см=8,5·6,4+6,0·1,2+1,2·0,4=62,08 кг/смену

По видам работ рассчитывается расход топлива на один гектар:

Q_га= , кг/га, (7.6)

где П_см - сменная производительность агрегата, га/смену.

Для прорубания коридоров РКР-1,5: /га

Для вспашки ПДВ-1,5: кг/га

Для посева желудей дуба СЖН-1: кг/га

Для культивации КФЛ-1,4: кг/га

Необходимое количество смазочных масел и пускового топлива рассчитывается в процентном отношении к основному топливу. Расход основного топлива в килограммах и литрах на весь объём работ рассчитываем в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Потребность в основном топливе для выполнения заданного объема работ

Марка трактора	Вид основного топлива	Вид операций	Объем работ Q, га	Расход топлива Qга, кг/га	Расход топлива на весь объем работ, кг
ЛХТ-55	дизельное	Рубка коридоров	55	14,1	775,5
ЛХТ-55	дизельное	Вспашка	55	6,0	330
МТЗ-82	дизельное	Посев желудей	55	4,8	264
МТЗ-82	дизельное	Культивация	165	6,4	1056
Итого	2425,5
Коэффициент для перевода дизельного топлива из кг в литры	0,825
Итого, л	2001

Необходимое количество смазочных масел и пускового топлива рассчитывается исходя из норм расхода смазочных материалов и пускового бензина в процентном отношении к общему количеству основного топлива (из таблицы 7.1)[8]. Результаты расчетов заносятся в таблицу 7.2.

Таблица 7.2 - Потребность в смазочных материалах и пусковомбензине

Марка трактора	Вид операций	Объем работ Q, га	Потребность в основном топливе, кг	Расход смазочных материалов и пускового бензина
				дизель- ное масло	ав- тол	соли- дол	ниг- рол	пус- ко- вой бен- зин
ЛХТ-55	Рубка коридоров	55	775,5	37,2	2,3	6,2	7,8	7,8
ЛХТ-55	Вспашка	55	330	15,8	1,0	2,6	3,3	3,3
МТЗ-82	Посев желудей	55	264	12,7	0,8	2,1	2,6	2,6
МТЗ-82	культива- ция	165	1056	50,7	3,2	8,5	10,6	10,6
Итого, кг			116,4	7,3	19,4	24,3	24,3
Коэффициенты для перевода из килограмм в литры	0,90	0,90	0,90	0,90	0,74
Итого, л			104,8	6,57	17,5	21,9	18,0

7.4 Расчет посадочного материала

Потребное количество посадочного материала на заданный объём работ рассчитывается по формуле: [2]

N_{посад.мат} = · Q , тыс. шт. (7.7)

где ш - поправочный коэффициент на потерю и повреждение посадочного материала, 1,1;

n - количество высаживаемых рядов за один проход лесопосадочной машины, 1;

B - расстояние между центрами проходов, 6 м;

t - шаг посадки, 0,5м;

Q - объем работ, 55 га.

N_п.м. = = 201,7 тыс.шт.

7.5 Расчетно-технологическая карта

Расчетно-технологическая карта представлена в приложении А (таблица 7.5.1).

Таблица затрат на вспомогательные материалы представлена в приложении А (таблица 7.5.2).

Для определения эффективности работы того или иного агрегата необходимо учитывать затраты на его эксплуатацию. К экономическим показателям, характеризующим использование машин, относятся потребность в рабочей силе и количестве тракторо-смен, прямые эксплуатационные затраты и удельные капитальные вложения. Расчет затрат должен выполняться в такой же последовательности, в которой выполняются и операции.

Денежные затраты на выполнение работ включают в себя: затраты на содержание машинно-тракторных агрегатов; заработную плату трактористов и других рабочих, обслуживающих агрегат; стоимость; затраты на семена и посадочной материал; стоимость удобрений и гербицидов [2].

Затраты на содержание машинно-тракторного агрегата находим по формуле:

С_маш = руб. (7.8)

где Е_маш, Е_тр. - суммарная стоимость соответственно машины (орудия) и базового трактора, руб.;

а_маш, а_тр. - годовая норма амортизационных отчислений соответственно машины (орудия) и базового трактора, %;

k_маш, k_тр. - годовая норма отчислений на текущий ремонт и техническое обслуживание соответственно машины (орудия) и базового трактора, %;

Д_год- количество рабочих дней в году, дней;

n_см- количество рабочих смен в сутки, смен.

Расчет затрат на содержание машинно-тракторного агрегата ЛХТ-55 и РКР-1,5

Е_маш= 4306 руб.;

Е_тр = 66000 руб.;

а_маш = 14,2 %;

а_тр= 18,5%;

k_маш = 18,0 %;

k_тр = 19,0 %;

Д_год = 220 дней;

n_см= 1 смена.

Расчет затрат на содержание машинно-тракторного агрегата ЛХТ-55 и ПДВ-1,5

Е_маш= 845 руб.;

Е_тр = 66000 руб.;

а_маш = 16,6 %;

а_тр= 18,5%;

k_маш = 33,0 %;

k_тр = 19,0 %;

Д_год = 220 дней;

n_см= 1 смена.

Расчет затрат на содержание машинно-тракторного агрегата

МТЗ-82 и СЖН-1

Е_маш= 756 руб.;

Е_тр = 39040 руб.;

а_маш = 14,2%;

а_тр= 17,5 %;

k_маш = 21,0 %;

k_тр = 15,0 %;

Д_год = 220 день;

n_см = 1 смена.

Расчет затрат на содержание машинно-тракторного агрегата

МТЗ-82 и КФЛ-1,4

Е_маш= 560 руб.;

Е_тр = 39040 руб.;

а_маш = 14,2 %;

а_тр= 17,5 %;

k_маш = 18,0 %;

k_тр = 15,0 %;

Д_год= 220 день;

n_см = 1 смена.

Таблица 7.3 - Тарифные ставки на лесохозяйственные работы для8-часовой рабочей смены

Тарифный разряд	1	2	3	4	5	6
Тарифный коэффициент	1,00	1,16	1,35	1,57	1,73	1,90
Тарифная ставка:
Часовая, руб.	0,99	1,15	1,34	1,55	1,71	1,88
Дневная, руб.	7,92	9,19	10,70	12,43	13,70	15,05

Таблица А1 - Расчетно-технологическая карта Приложение А

Наименование операций, исполнители, разряд	Состав агрегата	Производительность агрегата, га/смену	Годовой объем работ, га	Потребное количество	Стоимость, руб.	Затраты, руб.
				тракторо - смен	чел. - смен	тракторо- смен	чел. - смен	тракторо- смен	чел. - смен	Всего
1. Рубка коридоров - тракторист 6р	ЛХТ-55 + РКР-1,5	4,67	55	11,8	11,8	69,33	15,05	818,09	177,59	995,68
2. Создание полос микроповышений под посев - тракторист 5р	ЛХТ-55 + ПДВ-1,5	11,06	55	4,97	4,97	66,9	13,70	332,49	68,09	400,58
3. Посев желудей - тракторист 6р	МТЗ-82 + СЖН-1	13,1	55	4,3	4,3	36,3	15,05	156,09	64,72	220,81
4.Агротехнический уход - тракторист 5р.	МТЗ-82 + КФЛ-1,4	9,72	165	18	18	36,1	13,70	649,8	246,6	896,4
Итого	2513,47



8. Организация технического обслуживания машин и оборудования

Техническое обслуживание - это комплекс мероприятий, включающий очистку, мойку, смазку, осмотр и контроль состояния машины в целом, крепление и регулировку узлов и агрегатов, заправку машины и опробование ее действия, а также замену вышедших из строя деталей. В процессе работы машины покрываются пылью и грязью, что способствует их износу. Для обнаружения дефектов деталей и проведения регулировочных работ необходима предварительная очистка и мойка машины. Эта операция является обязательной и ее необходимо систематически выполнять до проведения регулировок, смазки и ремонта.[5]

8.1 Техническое обслуживание тракторов

Система технического обслуживания машинно-тракторного парка включает: эксплуатационную обкатку, техническое обслуживание, периодический технический осмотр, ремонт и хранение.

Техническое обслуживание машинно-тракторного парка проводят обязательно после выработки определенного количества мото-часов или расходования определенного количества топлива. Машина, не прошедшая очередного технического обслуживания, к дальнейшей работе не допускается. Для тракторов в процессе их использования независимо от их технического состояния установлено ежесменное техническое обслуживание (ЕТО), первое техническое обслуживание (ТО-1), второе техническое обслуживание (ТО-2), третье техническое обслуживание (ТО-3) и сезонное техническое обслуживание (СТО).

Ежесменноетехническое обслуживание за машинами заключается в наружной очистке, внешнем осмотре узлов, проверке состояния наружных креплений, наличия масла, топлива, воды и состояния механизмов.

Ежесменное техническое обслуживание проводят на месте работы машинного агрегата с выездом на поворотную полосу или на пункте технического обслуживания лесхоза.

Периодическое техническое обслуживание № 1. Включает операции ежесменного технического обслуживания, проверку и подтяжку наружных креплений, смазку узлов, и, если это необходимо, регулировку механизмов машины. Этот уход проводят на месте работы машинного агрегата с выездом на поворотную полосу или на пункте технического обслуживания лесхоза.

Периодическое техническое обслуживание № 2. Состоит из операций ежесменного периодического технического обслуживания № 1 и дополнительных операций по смене масла в картере двигателя, регулировке узлов и механизмов машины, промывке и смазке.

Периодическое техническое обслуживание № 3. В него входят операции ежесменного технического обслуживания, периодических технических обслуживаний № 1 и № 2 и дополнительные операции по регулировке, очистке, промывке и смазке узлов и механизмов трактора. Одновременно проводится общая безразборная проверка технического состояния трактора и устанавливается возможность дальнейшей эксплуатации, как машины, так и отдельных узлов. Уход проводится на пункте технического обслуживания лесхоза.

Сезонное техническое обслуживание заключается в подготовке машины к осенне-зимнему или весенне-летнему периоду эксплуатации. Дополнительно проводятся очистка системы охлаждения двигателя, замена сортов масел в соответствии с сезоном, изменение плотности электролита в аккумуляторных батареях и пр. [6]

Периодичность проведения технических обслуживаний и ремонтов приведена в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Периодичность технических обслуживаний и ремонтов тракторов

Техническое обслуживание и ремонт	В мото-часах (для всех марок тракторов)
Ежесменное техническое обслуживание	Ежесменно
ТО № 1	60
ТО № 2	240
ТО № 3	960
Сезонное техническое обслуживание	Один раз перед зимней и один раз перед летней эксплуатацией
Текущий ремонт	1920
Капитальный ремонт	5760

Отклонение сроков проведения технического обслуживания в силу производственной необходимости допускается ±10 % от нормы.

Трактор ЛХТ-55 по проекту в течение первого года реконструкции должен отработать 17 смен. В соответствии с таблицей 8.1, ЕТО за это время они пройдут 17 раз, ТО-1 - 2 раза.

Количество мото-смен трактора МТЗ-82 составляет 23. Для него соответствующие цифры равны 23 ЕТО, 3 ТО-1.

При этом СТО они пройдут один раз перед - весеннее-летней эксплуатацией.

8.2 Техническое обслуживание лесохозяйственных машин

Обкатка лесохозяйственных машин проводится с целью постепенной приработки деталей и узлов и доведения их до такого технического состояния, при котором возможна нормальная эксплуатация.

Обкатке подлежат все новые и отремонтированные машины. Она производится с постепенным увеличением нагрузки в соответствии с заводскими инструкциями и указаниями по каждой марке машины.

Порядок обкатки лесохозяйственных машин приведен в инструкциях по эксплуатации. В случае обнаружения неисправностей машин в период обкатки главный (старший) механик предприятия должен составить соответствующий акт-рекламацию.

Техническое обслуживание лесохозяйственных машин подразделяется на:

- ежедневное (ежесменное);

- периодическое;

- сезонное.

Техническое обслуживание лесохозяйственных машин выполняется в соответствии с правилами и технологическими картами по каждой марке машины.

Ежедневное техническое обслуживание лесохозяйственных машин и орудий проводится в перерыве между рабочими сменами и заключается в наружной очистке, внешнем осмотре узлов и наружных креплений, смазке, регулировке и устранении обнаруженных неисправностей.

Агрегат устанавливают на ровную площадку и очищают его от почвенных, растительных и древесных остатков. Машину опускают на подкладки и наружным осмотром определяют техническое состояние узлов и деталей, обращая особое внимание на узлы, обеспечивающие безопасность работы. При необходимости подтягивают крепления рабочих органов (лемехов, дисков, ножей, лап, зубьев и др.), сорванные болты и гайки заменяют на новые. Изогнутые тяги, планки, раскосы выправляют на месте работы. Проверяют давление воздуха в шинах колес, уровни масла в редукторах (при необходимости доводят до нормы), радиальное биение, осевое перемещение дисковых рабочих органов, осевой разбег опорных колес, механизмы передачи. Смазывают подшипники и втулки колес, катков, осей, дисковых рабочих органов. Навесное устройство регулируют так, чтобы сила тяги орудия совпадала с продольной осью трактора, а машина в рабочем положении находилась в горизонтальном положении и обеспечивала заданную глубину и качество обработки почвы. Рабочие органы почвообрабатывающих машин и орудий затачивают или заменяют при толщине режущей кромки, более предельных значений.

Периодическое техническое обслуживание лесохозяйственных машин проводится через 60 часов работы. Оно включает в себя операции ежедневного технического обслуживания, проверку и подтяжку наружных креплений, смазку узлов, проверку и регулировку механизмов.

Сезонное техническое обслуживание лесохозяйственных машин выполняется по окончании сезона. Проводятся общая безразборная проверка технического состояния машины и подготовка ее к хранению, выполняются смазочные операции ежедневного и периодических технических уходов, а также дополнительные операции по смазке узлов. В этот уход входят также техническое обслуживание машины в период хранения и регулировочные операции ежедневного и периодических технических уходов перед началом работы. Машину очищают от почвенных, растительных и других остатков и моют. Наружным осмотром проверяют комплектность и техническое состояние всех узлов и деталей, выявляют потребность в ремонте, проверяют состояние рамы, сварных швов, рабочих органов, осей, биение и осевое перемещение опорных колес, катков, дисков, амортизаторов, защитных ограждений и т. д. Заменяют или ремонтируют деформированные, изношенные или поломанные детали; затачивают или заменяют на новые рабочие органы (лемеха, ножи, диски и др.); проверяют и при необходимости регулируют зазоры в подшипниках; подтягивают крепления и ослабляют предохранительные пружины; промывают и заполняют свежей смазкой ступицы колес и дисков; смазывают подшипники, втулки и оси.