Использование машинно-тракторного парка лесохозяйственного предприятия

       Министерство образования Российской Федерации

Воронежская государственная лесотехническая  академия

Кафедра механизации лесного хозяйства  и проектирования машин 
 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

использования машинно-тракторного  парка лесохозяйственного предприятия 
 
 
 

Выполнила студентка _____ группы 

_______________________________ 

Руководитель проекта___________ 

_______________________________   
 
 
 
 
 
 

Воронеж 2005г. 

Введение

      В лесном хозяйстве решающим фактором повышения производительности труда, снижения стоимости работы и повышения их количества является автоматизация и механизация отдельных производственных процессов, и большая эффективность использования техники.

      За  последние годы, обновляя партии лесохозяйственных  машин и тракторов, возросла его  удельная мощность, возросла мобильность, что позволило повысить производительность труда, расширить производство.

      При составлении курсового проекта  приобретаются навыки самостоятельного решения вопросов организации производства в лесном хозяйстве на базе повышения механизации, закрепляются теоретические знания по устройству эксплуатации лесохозяйственной деятельности. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задание

1. Подготовка почвы под лесокультуры будущего года

б) на вырубках с  дренированными почвами с количеством  пней более 800 шт/га________________________________________________________101 га

л) на открытых равнинных  площадях_____________________________127 га

м) уход за паром  подъема прошлого года__________________________151 га

      2. Обработка почвы как мера содействия естественному возобновлению леса ________________________________________________________680 км

               3. Обработка почвы  как противопожарная мера_______________680 км

               4. Предпосадочная  обработка почвы_________________________151 км

               5. Посадка леса

   а) по сплошной или ленточной обработке__________________________151 га

         6. Уход за почвой в лесокультурах  текущего года

   а) по сплошной или ленточной обработке__________________________151 га

         7. Уход за почвой в лесокультурах  прошлых лет

   а) по сплошной или ленточной обработке__________________________254 га

         10. Опыливание___________________________________________68 га

         12. Землеройные работы________________________________ 34000 м³

         13. Прочие виды работ______________________________ машино-смен

         Тип почвы по трудности обработки_________________________ Легкие

             Дата составления задания________________________________3.10.05г. 
1. Краткая характеристика предприятия и составление технологических карт.

        Новохопёрский  лесхоз расположен в юго-восточной  части Воронежской области на территории Новохоперского, а также частично в Таловском и Грибановском административных районах.

        Почтовый  адрес: 397400 г. Новохоперск, Воронежской  области, ул. 25 лет Октября, д. 29.

        Территория  лесхоза относится к Центрально-Чернозёмному району лесостепной зоны, Южной части Русской равнины, округу Курской лесостепи. Причем граница между лесостепной и степной зонами проходит через южную часть лесхоза. Климат резко континентальный с холодной зимой и жарким летом, засушливый с недостаточным количеством осадков, высокой инсоляцией склонов и наличием суховеев в весеннее и летнее время.

        Климатические факторы, отрицательно влияющие на рост и развитие растительности:

• Малое количество осадков
• Частые засушливые годы (4 из 10)
• Ливневый характер дождей
• Большая амплитуда колебаний температур
• Низкая относительная влажность воздуха в вегетационный период
• Бесснежные зимы с бурями и метелями
• Жаркое лето с суховеями

 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 1.1

Климатические характеристики

 
 
 

Таблица 1.2

Технологические карты на лесохозяйственные  работы

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Расчет  тракторных агрегатов.

        Расчет тракторного  агрегата проводится с целью комплектования такого агрегата, который бы имел наилучшие показатели работы в соответствии с тяговыми возможностями тракторов и нагрузками при составлении агрегатов.

  Расчет тягового усилия трактора Р_Т1 производится по формуле:  

                 Р_Т1 = (367,2 _* N_{эф *} КПД / V) – G_тр (f + i), даН,                                     (2.1) 

где N_эф – эффективная мощность двигателя трактора, кВт;

      КПД – коэффициент полезного действия трансмиссии трактора, выбирается в  пределах 0,85-0,95

      V – скорость перемещения тракторного агрегата, км/ч;

      G_тр – сила тяжести трактора в заправленном состоянии, даН;

      f – коэффициент сопротивления перекатыванию трактора;

      I – уклон местности (тангенс угла подъема местности)

     Пример: 1б для нарезки борозд применяется трактор ЛХТ -55 с плугом ПКЛ – 70.

       N_эф = 46кВт; 

       = 09;

      V = 4,7км/ч;

      G_тр = 9400 даН;

      f = 0,06

      I = 0,0175

      Р_Т1=2412 даН.

        Тяговое усилие трактора рассчитывается по формуле (2.1) в том  случае, если отсутствует буксование ходовой части. Поскольку тракторные агрегаты в большинстве своем работают на обработанных почвах, то не всегда полностью может быть реализована эффективная мощность двигателя. Особенно это касается колесных тракторов. В этом случае тяговое усилие трактора рассчитывается по формуле:  

                  Р_{Т2 =} G_{сц *} м – G_тр (f + i), даН,                                                           (2.2) 

где G_сц – сцепная сила тяжести трактора, равная той части силы тяжести, которая приходится на ведущие колеса, для гусеничного трактора и колесного трактора всеми ведущими колесами G_сц = G_тр, а для колесных тракторов с одним ведущим колесом G_сц = 0,67G_тр

            м – коэффициент  сцепления ходовой части трактора с почвой

           Пример: 1б для нарезки борозд применяется трактор ЛХТ – 55 с плугом ПКЛ – 7 .

     G_сц =9400 даН,

     М =0,6

     G_тр = 9400 даН,

     f = 0,06

     I =0,0175

     Р_т2 =4912 даН.

Сопротивление плугов рассчитывается по формуле: 

                  R_пл = К_{0 *} a _* b, даН,                                                                          (2.3) 

где а  – глубина вспашки, см;

      b – ширина захвата плуга, см;

      К₀ – удельное сопротивление плуга, даН/см²

     Пример: 1л – плуг ПЛН-4-35.

     а = 25 см,

     в = 140 см,

     К₀ = 0,6 даН/см²

     R_пл = 25 · 140 · 0,6 = 2100 даН.

   Тяговое сопротивление культиваторов и  дисковых орудий определяют по формуле: 

                  R_к = К _* B, даН,                                                                               (2.4) 

где К  – удельное сопротивление на единицу  ширины захвата орудия, даН/м;

      В – ширина орудия, м

     Пример: 4 – культиватор КПН-4.

     В = 4 м,

     К = 210 даН/м.

     R_к = 4 · 340 = 1360 даН.

        При использовании  орудия по уходу за культурами или посевами, когда одно орудие обрабатывает несколько междурядий, необходимо учитывать уменьшение тягового сопротивления орудия за счет того, что в пределах защитной зоны рабочие органы отсутствуют. В этом случае тяговое сопротивление орудия определяют по формуле: 

                  R_к = к(В – 2lm), даН,                                                                       (2.5)

где l – ширина защитной зоны, применяемая в зависимости от возраста культур в пределах 0,1…0,5 м;

      m – число рядков, находящихся в пределах ширины захвата орудия.

          Число однородных орудий в агрегате n_ор рассчитывается по формуле: 

                     n_ор = (P_т – R_сцп) / R_ор, шт                        (2.6) 

где R_сцп – сопротивление сцепки, которую применяют при агрегатировании нескольких орудий, даН;

      R_ор – сопротивление одного орудия, из входящих в агрегат.

      При расчете сопротивления сцепки R_сцп учитывают только сопротивление ее перекатыванию: 

                        R_сцп = G_{сцп *} f_сцп, даН,                 (2.7) 

где G_сцп – сила тяжести сцепки, даН;

      f_сцп – коэффициент сопротивления перекатыванию сцепки.

Находят полное сопротивление агрегата по формуле: 

                          R_агр = n_ор* R_ор + R_сцп                     (2.8) 

           Пример: 5а при посадке применяется агрегат из трех сажалок ССН – 1 с использованием сцепки СН - 75

     R_агр = 3 · 1150 + 900 = 4350 даН.

Эта формула  соответствует расчету однотипных орудий, например культиваторов. Если в агрегате разные типы, то соответственно должно учитываться сопротивление  разных орудий. Например, в агрегате с культиватором могут одновременно применяться зубовые бороны, поэтому дополнительно учитывают сопротивление этих борон.

      Правильность  выполнения тягового расчета агрегата оценивают по значениям коэффициента использования силы тяги, определяемого по формуле: 

                             К_исп=R_агр / Р_т                 (2,9) 

           Пример: 1л при вспашке на глубину 25 см. применяется плуг ПЛН – 4 – 35.

     R_агр =2100 даН

       Р_т = 2342 даН

           К_исп = 2100/2342 = 0,90

Расчет  считается выполненным правильно, если значения этого коэффициента будут получены в пределах 0,85…0,95. больше указанных значений К_исп не должно быть, т.к. в этом случае трактор не сможет нормально работать, или совсем не потянет агрегат, если К_исп > 1. При значении К_исп < 0,85 необходимо произвести перерасчет, т.к. тяговое усилие трактора в этом случае используется нерационально. Допускаются меньшие значения К_исп в тех случаях, когда агрегат работает в тяжелых условиях, где возможны кратковременные перегрузки, например в условиях вырубок, а также в тех случаях, когда агрегатируемые с трактором орудия не могут его полностью загрузить по условиям эксплуатации, например, при посадке, при уходах за культурами. Большее количество лесопосадочных машин не может быть взято, например, при значительных размерах междурядий.

 

Таблица 2.1

Тяговые расчеты агрегатов

 

3.Расчет машинно-тракторного парка и планирование загрузки тракторных агрегатов.

   Расчет  машинно-тракторного парка (МТП) проводится с целью определения потребного количества тракторов и орудий для выполнения того объема работ, которое запланировано в данном хозяйстве.

   В основу расчета МТП может быть положено в качестве исходного показателя количество машино-смен, затрачиваемых на выполнение всего запланированного для данного типа работающих тракторов объема работ, или в качестве основного начального показателя берется загрузка тракторов одной марки в условных га.

       В первом случае вначале распределяют  все виды работ по определенным  чаркам тракторов и определяют  для каждого вида работы сменную производительность тракторного агрегата.

   При выполнении работ, где производительность измеряется в га (при обработке открытых площадей, вспашке, культивации и т.д., а также при работе на опытных площадях, посадке, посеве, опрыскивании и т.д.) она определяется по формуле

                             W_cм=0,1B_p*V_p*T*r, га/смену                                              (3.1)

   где  B_p – рабочая ширина захвата агрегата, м;

         V_p – рабочая скорость перемещения агрегата, км/ч;

   Т –  время смены, (Т=8ч);

   r – коэффициент использования времени смены.

   Рабочая ширина может захвата может отличаться от конструктивной ширины В_к.

                                     B_p= В_к*К_в,                                                                    (3.2)

   где К_в – коэффициент использования конструктивной ширины. 

   При полосной обработке почвы, бороздной вспашке  и посадке ширина захвата агрегата определяется по формуле 

                                     B_p=n_ор*m_м,

   где n_ор – число орудий в агрегате;

   m_м – расстояние между рядами, бороздами. 

   Рабочая скорость агрегата определяется по формуле

                                    V_p=V(1-q)(1-К_кр),                                                          (3.3)

   где V – теоретическая скорость, км/ч;

          q – коэффициент, учитывающий буксование ходовой части трактора.

          К_кр – коэффициент, учитывающий криволинейность хода трактора. 

     Пример: 1л – подготовка почвы под лесокультуры будущего года (вспашка).

     Трактор – ДТ-75М; плуг – ПЛН-4-35.

     В_р = 1,4 ∙ 1,1 = 1,54 м,

     V_р = 6,8 ∙ 0,8 ∙ 0,7 = 3,8 км/ч,

     Т = 8 ч,

     r= 0,65.

     W_см = 2,54 га/смену.

   При выполнении некоторых видов работ производительность измеряется в км. К таким работам относятся: проведение каналов, противопожарных борозд, минерализованных полос и т.д. в этом случае производительность рассчитывают по формуле

                                       

                                   W_cм= V_p*Т*r, км/смену,                                                (3.4)

     Пример: 4 – предпосадочная обработка почвы. Трактор – МТЗ-82, культиватор  – КПН-4.

     V_р = 5,76 км/ч,

     Т = 8 ч,

     τ = 0,8.

     W_см = 5,76 ∙ 8 ∙ 0,8 = 36,9 км/смену.

   Некоторые тракторные агрегаты выполняют работу, связанную с определенными циклами. В основу расчета производительности в этих случаях берут осредненное  время этого цикла.

   Например  при корчевке сменная производительность определяется по формуле

                                    W_cм=(60*Т*r)/(t_пн*n_пн), га/смену,                               (3.5)                                         

   где t_пн – продолжительность цикла корчевки одного пня, мин.;

          n_пн – количество пней на 1 гектаре вырубки, шт. 

   Производительность  бульдозера при копании и перемещении  грунта определяется по формуле

                                   W_cм=(3600*Т*r*q)/t_ц, м³/смену,                                  (3.6)

   где Т  – время смены, ч;

          r – коэффициент использования времени смены;