Технологии выкопки крупномерных саженцев

Размещено на http://www.allbest.ru/

Отчет по практике

Технологии выкопки крупномерных саженцев

Характеристика природных условий предприятия

Учебно-опытный лесхоз ВГЛТУ Министерства образования РФ расположен в северной части Воронежской области и приграничной к ней Липецкой области на территории земель г. Воронежа, Рамонского административного района Воронежской области и Хлевенского административного района Липецкой области.

Границы лесхоза, лесничеств и пункты расположения их контор показаны на прилагаемых схематических картах области и лесхоза.

Контора лесхоза находится в кв. № 55 Правобережного лесничества в черте земель г. Воронежа в 3 км от ближайшей железнодорожной станции Воронеж.

Почтовый адрес: 394087 г. Воронеж улица Морозова д. 1.

Лесистость административных районов в зоне деятельности лесхоза составляет: Хлевенского Липецкой области - 14%, Рамонского Воронежской области - 25%, земель г. Воронежа - 35 %, средневзвешенная - 23%.

Район расположения лесхоза характеризуется достаточно развитой сетью путей транспорта общего пользования. Основными транспортными магистралями в районе расположения лесхоза являются: федеральная автодорога общегосударственного значения г. Москва - г. Ростов наДону с обводной дорогой вокруг г. Воронежа.

Дорога проходит через лесные массивы Левобережного, Правобережного и Животиновского лесничеств. Внутри массивов, выше называемых лесничеств проходят асфальтированные дороги местного значения, связывающие основные магистрали, в основном, с базами отдыха, расположенными на территориях лесничеств.

В Левобережном лесничестве асфальтированные дороги имеются от обводной дороги г. Москва - г. Ростов на Дону до кордона "Пески" с ответвлениями на турбазы "Росинка", "Маяк", "Колос". Кроме перечисленных дорог внутри массива всех лесничеств имеется густая сеть грунтовых дорог, проходящих по просекам и вне их, по которым осуществляется вывоз древесины, другая производственная деятельность предприятия и охрана лесов от пожаров.

Наличие и характеристика водных путей транспорта

По территории лесхоза протекают две реки: р. Воронеж и её приток р. Усмань. Обе реки не судоходны, потенциально доступны для использования только маломерных судов. Протяженность наземных путей транспорта на 1000 га площади составляет 14,2 км, в том числе дорог с твердым покрытием 2,4 км, грунтовых 11,3. Нормой, обеспечивающей нормальное пользование лесом, считается сеть дорог протяженностью 11 км на 1000 га.

Лесорастительные условия и климат

По лесорастительному районированию территория лесхоза относится к лесостепной зоне в Днепровско-Донском округе луговых степей и дубовых лесов.

Годовая амплитуда температур 77°. Количество дней с осадками 140…170, причем в зимний период дней с осадками больше, чем летом, хотя наименьшее количество их приходится на зиму, в наибольшее на теплое время года. Солнечная суммарная радиация 90 ккал/см 2 в год, а радиационный баланс-37,2 ккал/см 2. Среднегодовая продолжительность солнечного сияния 1783 часа. Число ясных дней в году 132.

Характерной особенностью весеннего периода является довольно резкий подъем температуры, дата схода снежного покрова колеблется в пределах 23.03…04.04. Количество осадков весной невелико, поскольку преобладает малооблачная погода, В наиболее дождливые весны может выпадать до 80…90 мм осадков в апреле и 120…160 мм в мае, В засушливые годы сумма осадков в эти месяцы не достигает 10 мм. Суммарная солнечная радиация весной достигает 29,6 ккал/см а радиационный баланс - 12,4 ккал/см.

Переход среднесуточной температуры весной через 0° - 25 марта…5 апреля, через +10° 25 апреля…4 мая. Последние заморозки в конце апреля, ходя возможны и в конце мая. Переход температуры почвы весной через +5є на глубине 10 см наблюдается во второй декаде апреля, а в начале третьей декады - на глубине 20 см.

Среднесуточные температуры воздуха и почвы на глубине 25 см превышают 15°. Выпадают интенсивные осадки, особенно в середине леса (июль). Часты грозы (в июне до 8 дней, в июле - до 10 дней). Количество осадков с градом - 1,4 (среднее).

Суммарная солнечная радиация - 40,2 ккал/см радиационный баланс - 21,2 ккал/см.

На летний период приходятся и максимальные суммы температур воздуха и почвы (температура последней доходит до 20,4° (по вытяжному термометру)) на глубине 20см.

Без дождевые периоды наблюдаются до 10 дней и более, а за 10 лет два- три летних сезона имеют такие периоды продолжительностью 25…39 дней, что приносит определенный вред флоре, поскольку дневные температуры на это время достигают 30 при очень низкой влажности воздуха.

В августе преобладает малооблачная, относительно сухая и жаркая погода. В это время наиболее часты засухи и суховеи. За летние месяцы число дней с суховеев 10…12. В среднем на два влажных года приходится один засушливый. Летом в дневные часы преобладает погода с ветрами западного и южного направлений, силой 3-5 м/сек с температурой 20° и с ясной тихой и относительно прохладной ночью.

Осень обычно короткая, сырая с ветреной холодной погодой, хотя зачастую во второй половине сентября - начале октября наблюдается возврат тепла. На 10…12 дней устанавливается хорошая солнечная порода с температурой 18 реже 22°. К этому времени обычно заканчивается вегетационный период. Сумма положительных температур вегетационного периода около 2580°. Сумма солнечной радиации за осень 13,9 ккал/см, а радиационного баланса- 4,4 ккал/см.

Переход среднесуточной температуры через +10 в меньшую сторону в середине сентября - начале октября, через 0°- 1…10 ноября.

Первые осенние заморозки обычно наблюдаются в сентябре- начале октября. С ноября увеличивается количество пасмурных дней, выпадают длительные моросящие дожди, иногда появляется снежный покров. Наблюдаются частые туманы, ветры, как правило, южных направлений до 5 м/с.

Устойчивый снежный покров образуется в первой половине декабря, в наиболее раннем варианте - в конце октября, в позднем - вначале января.

Ледостав на реках образуется в конце ноября - первой половине декабря. Морозная погода зимой часто сменяется оттепелями, что вызывает уплотнение снега или даже таяние его. Толщина снежного покрова около 20 см, с колебаниями в отдельные годы или месяцы от 0 до 35…40 см (редко больше). Количество дней со снежным покровом 110…130. Глубина промерзания почвы колеблется в пределах 20…60 см, редко - 89. Преобладают ветры юго-восточных направлений 5…6 м/с. Число дней с метелями - 27, в том числе в январе и феврале по 10. Сумма солнечной радиации за зиму 6,6 ккал/см, а радиационный баланс - 0,8 ккал/см.

В целом климат вполне благоприятен для успешного произрастания древесных и кустарниковых пород, имеющихся в насаждениях лесхоза, что подтверждается наличием высокобонитетных насаждений сосны, дуба и других пород, из отрицательных климатических факторов следует отметить:

а) Поздние весенние и осенние ранние заморозки (повреждение всходов и не одревесневших побегов);

б) Суховеи и низкий процент относительной влажности воздуха в период наибольшей вегетации растений (недостаток влаги при усиленной транспирации);

в) Зимние оттепели, вызывающие ожеледь, гололед, уплотнение снега (обламывание веток, вершин, искривление стволов, ухудшение дыхания растений, а для фауны - бескормица и травмы ног).

Рельеф и почвы

Территория лесхоза расположена в южной части Окско-донской низменности. В геологическом отношении является сравнительно молодой, окончательно сформировавшейся в четвертичном периоде. В конце третичного периода здесь была лощина, заполненная ледниковыми и флювиогляциальными отложениями донского оледенения. Ледниковые отложения прикрыты чередующимися глинистыми и песчаными слоями.

По рельефу этот район представлен плоской равниной, слабо расчлененной системой речных долин и балок, и расположен на водоразделах рек Воронеж и Дон (правобережная часть), Воронеж и Усманка (Левобережная часть).

Правобережный участок поднимается к поверхности третьей надпойменной террасы, достигающей 120…170м абсолютных отметок. Превышение их над уровнем Воронежского водохранилища (93 м над уровнем моря) составляет 27…77м. Участок изрежен густой сетью балок, в большинстве задернелых и покрытых лесом.

Левобережная часть лесхоза располагается, в основном, на второй над пойменной террасе, высотой 108…113 м н.у.м. (15…20м выше уровня водохранилища). Меньшая часть территории занимает пойму и первую надпойменную террасу (8…10 м над водохранилищем). Поверхность второй надпойменной террасы мало затронута эрозией, но усложнена аккумулятивными формами рельефа, представленными песчаными буграми различного размера, формы и ориентировки по понижениям между буграми, нередко заболоченными. Рельеф поймы и надпойменной террасы очень сложный. Здесь имеются различные грядообразные возвышения (прирусловые валы), сложенные песками, различные удлиненные понижения в виде остатков старых русел, как сухих, так и в различной степени заболоченных.

Наиболее глубокие из них заполнены водой (пойменные озера, старицы различной величины и формы).

Поскольку в начале четвертичного периода вся Цнинско-Воронежская впадина была занята ледником, почвообразующие породы представлены, главным образом, моренными и наморенными лессовидными суглинками, глинами или песками.

Ход почвообразовательных процессов зависел от многих фактором (климат, материнская порода, водный режим рек, энергия стока, растительность и т. п.), которые и определили существующее разнообразие почвенных разностей.

Распространение почв на территории лесхоза далеко не равномерное. Наибольшую площадь занимают серые лесные почвы. Наименьшую - черноземные, лугово-болотные и наносные почвы. Среднее место отведено пойменным аллювиально-дерновым почвам. Распределение почвенных разностей по лесничествам следующее:

В Конь-Колодезском лесничестве наиболее широко представлены серые и темно-серые лесные супеси с глубоким аллювиальным черноземом. Остальные почвы занимают незначительные площади по окраинам лесного массива.

В Животиновском лесничестве большую часть площади занимают серые лесные суглинистые и супесчаные почвы. Первые из них расположены в восточной части лесного массива и приурочены, главным образом, к склонам правого берега р. Воронеж. Вторые находятся в центральной и частично в западной части лесного массива.

Значительную площадь имеют светло-серые лесные супеси. Находятся они преимущественно в северной части лесного массива, меньшими участками - в других частях территории лесничества.

Немалую площадь распространения имеют светло-серые песчаные почвы, Относительно небольшую территорию занимают темно - серые лесные почвы.

Черноземы выщелоченные представлены всего одним небольшим кон туром в юго-западной части лесного массива по границе с полевыми участками.

Остальные почвенные разности небольшими контурами приурочены к пойменной части и низинам овражно-балочных систем.

В Левобережном лесничестве основной почвенный фон составляют светло-серые мало- и среднегумусные песчаные и супесчаные почвы.

В южной части лесничества значительную площадь распространения имеют песчаные почвы, различно гумусированные. Остальные почвенные разности широкого распространения не имеют и приурочены, главным образом, к первой надлуговой террасе р. Воронеж. В Правобережном лесничестве наиболее распространены серые, светло и темно-серые лесные суглинистые, реже супесчаные почвы.

Серые и светло-серые лесные суглинистые почвы занимают межбалочные ровные пространства в центральной части лесного массива.

Темно-серые лесные суглинистые почвы залегают на плато в южной и западной части территории лесничества.

Темно-серые лесные суглинистые почвы расположены преимущественно в северной и, отдельными контурами, в западной части лесничества.

Серые лесные супесчаные почвы занимают наиболее повышенные участки межбалочных пространств центральной части лесного массива.

Вдоль запанной границы центральной части территории неширокой полосой залегают суглинистые многогумусированные почвы. Южнее их не большими контурами - супесчаные почвы.

В днищах балок встречаются дерновопромытые почвы и почвы балочных систем разного механического состава.

В пойме реки Воронеж распространены пойменные дерновые (зернистые, слоистые) почвы разного механического состава. В пониженных участках поймы реки, примыкающей к правому берегу и второй над луговой террасе левого берега реки Воронеж, отдельными контурами встречаются болотные почвы, которые требуют специальной обработки. Общая характеристика почв приведена в таблице 1.3. В год, предшествующий прошлому лесоустройству, было проведено детальное почвенное обследование на части территории лесхоза, по участковому методу и на почвенно-типологической основе.

Характеристика механического состава, физико-химических свойств почв, описание почвенных разрезов, заложенных в разных типах почв, даны в работе Пчелина А.А. и Чигиринцева И.П. (1963 г.) и здесь не приводится.

Черноземные, темно-серые и серые лесные суглинистые свежие почвы заняты дубом, ильмом, осиной и спутниками дуба: кленом, липой, ясенем. Подлесок развит хорошо (где отсутствует пастьба скота и не чрезмерен приток отдыхающих) из лещины и др. в покрове сныть, злаки, осока, в понижениях - широкотравье. В сухих условиях местопроизрастания на сравнительно бедной суглинистой почве произрастают, главным образом, дубравы низкой производительности.

По мере уменьшения глинистых частиц в почве, увеличивается участие сосны в составе насаждений. Песчаные почвы заняты сложными суборями, с преобладанием сосны и значительной примесью дуба со спутниками в составе. По мере облегчения механического состава почв, уменьшения гумуса в почвенном слое и др. факторов, дуб переходит во 2-й ярус. На легких малогумусных почвах дуб совсем выпадает и произрастает чистая сосна (боры). лесхоз климат водный

Аллювиальные (новые почвы заняты пойменными дубравами, почти чистыми (с небольшой примесью спутников дуба)). Подлесок из лещины, клена полевого и др. Производительность насаждений довольно высокая.

Пониженные участки аллювиальных болотно-торфянистых почв заняты ольхой черной, реже ветлой с подлеском из смородины черной, крушины, черемухи и др., травянистой растительностью из камыша, тростника, лабазника, крапивы и др.

Производительность насаждений лесхоза, довольно высокая и во всех случаях зависит, в основном, от влажности почв, их гумусированности и соответствия произрастающей породы почвенной разности и др. факторов.

Гидрография

Основная водная артерия территории лесхоза - река Воронеж с левобережным притоком рекой Усманью. Река Воронеж впадает в р. Дон на расстоянии 17 км ниже г. Воронежа. Общая протяженность реки 368км, в пределах лесхоза - 43км. Направление течения с СВ на ЮЗ. Пойма реки широкая. Левый берег пологий и низкий, правый крутой и высокий. Русло извилистое. Ширина реки в межень 40…80м, глубина 1…4м. Средний годовой расход воды летом в района устья составляет 73,6…76,1м (наибольший - 1250 м наименьший - 18,4 м. Весенний паводок бурный. Уровень реки в паводок поднимается на 4…6 м. Пойма затапливается водой на непродолжительное время.

В летний период река сильно мелеет. От осенних дождей уровень реки несколько повышается, оставаясь неизменным до середины зимы.

Для судоходства из-за мелководности река малопригодна и доступна лишь для некоторых мелкосидящих судов. По режиму и условиям питания река Воронеж относится к восточно-европейскому типу: снеговое питание составляет 70% годового стока, подземное - 20% и дождевое - 10%.

Пойма реки Воронеж от г. Воронежа до с. Чертовицкое, оказалась под водой после создания Воронежского водохранилища. Нормальный напорный уровень водохранилища 93м н.у.м, БС. Подпор воды до 87,72 м н.у.м. БС.

В гидрологическом отношении водохранилище представляет собой мелководный водоем средней категории руслового (стержневого) типа с сезонным регулированием стока, длина 35 км, средняя ширина 2км, средняя глубина - 2…9 м. площадь зеркала (при ВПУ = 93м) - 70 км 2. Полезный объем воды 204 млн.м. Площадь водосбора 21 тыс. км 2.

Река Усмань - мелководна. Глубина ее около 0,5м, в омутах достигает 4м и более. Ширина в межень 6…30 м. Берега низкие, в большинстве случаев тон кие, заросшая тальником, камышом, местами ольхой. Уклон русла незначительный (0,00043). Ширина поймы 0,3…1,0 км. Во время весеннего разлива уровень воды поднимается на 1,5…2,0 м. Паводок кратковременный (несколько дней). Русло реки извилистое, образует цепь озер, плесов, соединенных узки ми, иногда пересыхающими, протоками.

Озера на территории лесхоза пойменные и, поскольку они образовались из стариц, форма их вытянута. Глубина от 1 до 5…6 м. Часть из них, заросшая камышом и осокой, постепенно переходит в болота низинного типа. Питаются озера от рек во время паводка, хотя не последнюю роль играют атмосферные осадки и грунтовые воды.

На водоразделах, в блюдообразных впадинах, встречаются небольшие болота верхового типа. Эти болота находились в стадии высыхания и зарастания древесно-кустарниковой растительностью. Однако в последние годы из-за повышения уровня грунтовых вод наблюдается в пониженных участках некоторое подтопление насаждений и небольшие расширения площадей болот.

Болота и озера служат местами обитания пернатой дичи, а последние, кроме того, используются для спортивного рыболовства.

Общая площадь водной поверхности территории лесхоза 47 га (3 га рек и 44 га озер), болот насчитывается 646 га и ольховых насаждений 119,6 га, что составляет 5,9% от общей площади. В гидромелиоративный фонд болота и ольшаники не входят, поскольку занимают небольшие участки, осушение которых нецелесообразно ни в хозяйственном, ни в экономическом отношении.

Особенности геологического строения земной поверхности (чередующиеся спои песка и глины) определяют наличие и уровень грунтовых вод. Их объем зависит от мощности водоупорного слоя и его границ.

В небольших линзах глины, залегающих близко к поверхности почвы, образуется верховая вода, которая имеет для леса решающее значение.

На глубине около 100 м находится мощный слой грунтовой воды, которая используется для снабжения города. На лес этот слой влияния не оказывает.

По доступности подземных вод в лучших условиях находится Левобережное лесничество, поверхность которого поднята на урезом воды реки Воронеж лишь от 4…6 до 15…20 м. Наличие таких, местного характера грунтовых вод, залегающих на небольшой глубине, создает благоприятные условия для произрастания насаждений на бедных почвах.

Условия внешней среды улучшаются от повышения влажности воздуха вследствие наличия водохранилища, рек, озер и болот, закрытого ландшафта местности и пониженного положения по отношению к правобережью.

Па правобережье в несколько лучших условиях, чем другие, произрастают насаждения Животиновского лесничества, где ощутимое влияние оказывают водоносные черноземы, залегающие на небольшой глубине в виде изолированных островков на водораздельном плато в районе распространения песков, где водоупор создают прослойки аллювиальных глин.

На территории Правобережного лесничества находится несколько водоносных горизонтов, залегающих на довольно значительной глубине, из-за чего влияние их на лес невелико. Только в устьях балок наиболее высокий из водоносных горизонтов дает небольшие выходы вод на поверхность.

Гидрологический режим Конь-Колодезского лесничества приблизительно аналогичен условиям Правобережного.

Основные показатели хозяйственной деятельности

Основные показатели хозяйственной деятельности приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4

Удельный вес основных видов деятельности лесхозов предшествующий лесоустройству год(по затратам денежных средств)

Лесовосстановительные мероприятия. Начало лесокультурной деятельности на территории Левобережного лесхоза относится к 1876-1877г.г. В этот период создавались культуры сосны на казенных землях и землях частного владения, вышедшие из-под сельхозпользования. На развеваемых песках производству лесных культур предшествовало шелюгование.

В начальный период из-за отсутствия питомника культуры создавались посадкой дичков (самосева сосны), которые выкапывались под пологом с глыбками; позже 2-х летними сеянцами, выращенными на своем питомнике. Посадка осуществлялась под лопату в борозды. Подготовка почвы производилась сохой, позже плугом. Расстояние между бороздами была различная от 1,1…2,3 реже 4,0 м. В рядах 0,6…0,7м реже 1,2м. Отмечены случаи посадки сосны в площадки по 12 штук в каждую. Расстояние между площадками 9 м. Общая площадь лесных культур, созданных в дореволюционный период на территории лесничества составляла около 600 га. В период становления Советской власти (1917-1922 годы) лесокультурные работы были приостановлены и возобновлены в 1923 году. Культуры сосны создавались преимущественно чистыми (81%) и (19%) смешанными: сосны с дубом, березой, акацией жёлтой, аморфной. Смешанные культуры сосны с кустарниками и дубом оказались неудачными, с березой - более успешными. В предвоенный и послевоенный периоды посадка сосны производилась по сплошь обработанной почве под меч Колесова или лесопосадочной машиной Чашкина, с размещением 1,5x0,7м. Культуры дуба создавались в Животиновском и Правобережном лесничествах в условиях свежей дубравы и субдубравы посадкой под меч Колесова в отвал пласта, произведенного плугом, а также лесопосадочной машиной Чашкина по сплошной обработке почвы на землях, вышедших их многолетнего сельхозпользования. Смешение рядовое с сосной и кустарниками. Размещение традиционно 1,5x0,7м.

Лучшие результаты, созданных дубовых культур оказались при смещении чистыми рядами с кустарниками. За культурами производился уход в разные периоды различный. Описание технологии ухода и результаты в проектах лесоустройства прошлых периодов не нашли отражение и поэтому увязать качественное состояние лесных культур с технологическими схемами уходов не представляется возможным.

Анализ существующих технологий выкопки крупномерных саженцев и обзор конструкций выкопочных машин

Выкопка сеянцев и саженцев производится весной и осенью. Крупные деревья могут выкапываться и пересаживаться зимой. Сеянцы хвойных пород выкапывают на глубину 15…20см. Сеянцы лиственных пород и саженцы хвойных пород выкапывают на глубину 20…30см; саженцы лиственных пород на глубину до 40см. При выкопке крупномерных саженцев и деревьев следует придерживаться следующих рекомендаций по размерам почвенного кома в зависимости от диаметра ствола (таблица 2.1).

Таблица 2.1

Следует избегать разрушения почвенного кома при извлечении, погрузке и транспортировке дерева. Для этого ком почвы плотно обвязывают тканью (при малых размерах кома), сеткой рабица, или ком запаковывают в ящик, который сооружают на месте выкопки.

Избежать разрушения почвенного кома проще в зимний период, когда почва смерзлась. При пересаживании крупных деревьев в зимний период ком почвы можно дополнительно замораживать. Для этого пока почва еще глубоко не промерзла, ком окапывают и замораживают, обливая водой, пока на поверхности не образуется ледяная корка. Затем его подрезают снизу тросом, дерево наклоняют и замораживают подрезанную часть. Далее с помощью крана извлекают и грузят на машину. Следует учитывать, что корни, находящиеся на глубине более метра, никогда не испытывали резко отрицательных температур и к ним не приспособлены, поэтому при низких температурах следует предусмотреть утепление почвенного кома при транспортировке. Если дерево выкапывается не в питомнике, а из природы, то предпочтение следует отдавать дереву, растущему на более твердой почве, поскольку в такой почве корневая система не так далеко распространяется и меньше корней пострадает при пересаживании [4, 6, 7].

Для выкопки сеянцев и саженцев в условиях питомника применяется выкопочная машина ВМ-1,25 (рисунок 2.1). В качестве рабочих органов применяются выкопочная скоба 1, прутковый элеватор 2 и отряхивающее устройство 3 Выкопочная скоба подрезает пласт почвы шириной 1,25м на глубину до 30см вместе с рядками сеянцев. Поднявшись по лемеху выкопочной скобы, пласт попадает на прутковый элеватор, состоящий из цепей, между которыми закреплены прутки. На элеваторе почвенный пласт растряхивается, почва просыпается между прутками, а сеянцы остаются на элеваторе. Отряхивающее устройство служит для дополнительного разрушения пласта.

Рисунок 2.1 - Выкопочная машина ВМ-1,25

После прохода машины ВМ-1,25 на поверхности почвы остаются сеянцы с открытой корневой системой, которые собирают вручную.

Более простую конструкцию имеет машина выкопочная МВ-1,3А (рисунок 1.2). Растряхивание пласта почвы производится на отряхивателе - прутковом решете, совершающем колебательные движения за счет привода через кривошипы от вала отбора мощности трактора.

Рисунок 2.2 - Выкопочная машина МВ-1,3А

Рабочая скорость МВ-1,3А составляет 2,2…5 км/ч; ширина захвата 1,3м; глубина подкопки до 30см; масса 500 кг. Выкопочный плуг ВПН-2 способен выкапывать сеянцы или саженцы (рисунок 2.3). Для выкопки сеянцев к раме 5 крепится скоба 7, шириной захвата 1,05м и глубиной выкопки до 0,3м. Рядки сеянцев пропускаются под днищем трактора. Для выкопки саженцев вместо скобы устанавливают лемех 1 с шириной захвата 0,55м и глубиной выкопки до 0,4м. Рядок саженцев пропускают справа от трактора. Для уравновешивания усилий на правую и левую стороны плуга, слева устанавливают черенковый нож 6. Рабочая скорость плуга ВПН-2 составляет 3…5 км/ч; масса 480кг [26, 27].

Рисунок 2.3 - Выкопочный плуг ВПН-2

Для выкопки отдельных укрупненных саженцев применяется машина МВС-2,5 (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 - Машина для выкопки укрупненных саженцев МВС-2,5

Производительность МВС-2,5 до 30 выкопанных саженцев за час. Размеры выкапываемого кома почвы: ширина 0,35м; высота 0,25м; длина 0,6м. Масса машины 200кг.

Машина ВВМ-1 (рисунок 1.5) отличается от ранее описанных тем, что ее технологический процесс исключает подбор сеянцев с поверхности земли. Сеянцы транспортером передаются сборщику, располагающемуся на самой машине. Машина предназначена для выкопки сеянцев по одному рядку. Рабочая скорость машины ВВМ-1 до 1км/ч; глубина выкопки до 30см; привод отряхивателя - активный; масса 500кг.

Рисунок 2.5 - Выкопочно-выборочная машина ВВМ-1

Выкопка деревьев и кустарников с прикорневым комом производится с помощью специальных выкопочных машин и механизмов. Как правило, машины включают навесное оборудование на гусеничные и колесные тракторы. Управление механизмами навесного оборудования осуществляется от гидрораспределителя базового трактора. Основные узлы машины: гидросистема управления, две или четыре сферические лопаты, рама, контейнеры. Гидросистема включает гидроцилиндры подъема и опускания лопат. Для более эффективного внедрения лопат в почву используются вибраторы направленного действия (вибромотор). Дерево выкапывается путем раздельного врезания лопат в грунт и последующего подъема основания[8, 9, 10].

Выкопочная машина МДВ предназначена для выкапывания деревьев с комом земли, установки их в специальные металлические контейнеры и погрузки на транспортные средства.

Машина выполнена в виде навесного оборудования как на гусеничные тракторы (Т-74, ДТ-75М и др.), так и колесные (Т-150К). Управление механизмами навесного оборудования осуществляется от гидрораспределителя базового трактора. Основные узлы машины: гидросистема управления, контейнер, две сферические лопаты, вибромотор, рама, противовес, консоль. Гидросистема включает в себя гидроцилиндры подъема и опускания лопат. Для эффективного внедрения лопат в почву используются вибраторы направленного действия (вибромотор). Дерево выкапывается путем раздельного врезания лопат в грунт и последующего подъема основания. На объектах озеленения машина может быть использована для подготовки посадочных ям, разгрузки деревьев с транспортного средства и установки их в посадочные ямы [11, 13, 14].

Из зарубежной техники интерес представляют машины для выкопки единичных деревьев (рисунок 7;8;9).

Рисунок 2.7,2.8 - Зарубежные машины для выкопки крупномерных саженцев

Рисунок 2.9 - Выкопочная машина "Оптимал"

Рынок выкопочных зарубежных машин, (рисунок 1.10) формирующих устойчивый ком, представлен машинами двух типов: - самоходными, с дугообразными ножами на вибрационной головке ("Pazzaglia" и "Holmac"):

Рисунок 2.10 - Выкопочные машины ("Pazzaglia" и "Holmac")

Инженеры, перед которыми стояла задача создать очень компактную и маневренную машину (этими требованиями ограничивается использование мощных силовых приводов агрегатов и, соответственно, тяжёлых машин), способную выкапывать крупные кома, нашли оригинальное решение, применив комбинированный способ воздействия на грунт: при статическом воздействии с постоянной скоростью узкого полукруглого режущего ножа на грунт (за счёт малой площади поверхности ножа значительно снижается его вес и сила трения металла о грунт, составляющая от 23 до 42% от суммарного усилия копания; за счёт дугообразной формы режущей кромки по сравнению с прямолинейной режущей кромкой усилие резания снижается на 10-15% ; за счёт дуговой траектории движения ножа меняется в сторону уменьшения сила, направленная на последовательное преодоление сопротивления расклиниванию > сдвигу > сцеплению, ему сообщается знакопеременное колебание (вибрация). Что происходит при этом: в начальный период внедрения ножа в грунт при появлении в грунте предельных напряжений начинают образовываться трещины, обусловливающие отделение массива кома земли. Благодаря достаточной частоте приложения нагрузки (1000 Гц и более), упругие напряжения в грунте не успевают полностью компенсироваться в периоды между колебаниями, и накапливающиеся деформации увеличивают дефекты структуры, что обеспечивает разупрочнение грунта. Таким образом, вибрация рабочего органа, ослабляя силы сцепления между частицами грунта, позволяет уменьшить тяговое усилие, и, соответственно, габариты и вес машины. Но здесь есть и недостаток: из-за возникающих при вибрации в грунте упругих волн, распространяющихся на значительное расстояние, происходит разрушение связей между структурными агрегатами почвы в коме, что приводит к его нестабильному состоянию[12, 16, 17, 21, 22].

Навесные машины с прямыми и изогнутыми ножами (рисунок 1.11) имеют традиционную для статического воздействия на грунт конструкцию: рабочие органы (ножи) перемещаются в земле при относительно постоянных скоростях под действием привода гидроцилиндра и собственного веса машины.

Рисунок 2.11 - Навесные выкопочные машины с прямыми и изогнутыми ножами

Сопротивление грунта внедрению рабочего органа зависит от плотности почвы, глубины внедрения, длины и ширины его кромки, одновременно внедряющейся в грунт, т.е., величина усилия, необходимого для преодоления сопротивления внедрения ножа в грунт прямо пропорциональна длине режущей кромки ножа (лепестка), что приводит к приложению меньшего усилия машиной из четырёх ножей по отношению к машине из трёх ножей (актуально при выкопке растений с диаметром кома более 70 см) и необходимости опции поочерёдного внедрения ножей в грунт. Кроме того, ввиду геометрии формы кома в виде усечённого конуса он получается тяжелее, чем ком, формируемый машиной с дугообразным ножом - в среднем до 50%. Также машины с дугообразным ножом более компактны, чем машины с другими типами ножей, а, значит, и более маневренны в ограниченном рядами растений агропортале [32, 33]. Машина для пересадки деревьев предназначена для пересадки крупномерных деревьев с диаметром ствола до 180 мм и выкапывания ям для их посадки. Вид климатического исполнения У 1 ГОСТ 15150, работа машины в диапазоне температур от 0 до +40 °С [16].

Рисунок 1.9 - Машина МПД-1800 для пересадки крупномерных деревьев

Общим недостатком выкопочных машин является большая энергоемкость, металлоемкость и низкие качественные показатели рабочего процесса. В настоящее время исследованиями установлено, что наложение знакопеременных нагрузок положительно влияет как на увеличение усилий на исполнительных механизмах лесных машин, так и на качестве показатели рабочего процесса. На современном этапе развития лесной отрасли одной из наиболее важных проблем является снижение энергозатрат, а так же уменьшение металлоёмкости агрегатов. Отчасти решить эти проблемы можно внедрением различных механизмов, оснащенных виброобразующими устройствами.

Размещено на Allbest.ru