Система машин в лесном хозяйстве
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И.Вавилова»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине: « Машины и механизмы »
тема: « система машин в лесном хозяйстве»
Саратов 2012г.
Содержание:
Введение 3
1. Краткая характеристика
2. Расчет тракторных агрегатов
3. Расчет машинно – тракторного
парка и планирование загрузки
тракторных агрегатов.
4. Расчет потребности в горюче
– смазочных материалах и
5. Определение основных технико - эксплуатационных показателей работы машинно – тракторного парка. 18
Заключение 23
Список используемой литературы. 24
Введение
Механизация в лесном хозяйстве является одним из решающих факторов производственного прогресса, повышения производительности труда, снижения стоимости выполняемых работ. За последние годы лесное хозяйство получило большое количество современной машинной техники и превратилось в механизированную отрасль промышленности. Эффективное выполнение возрастающих из года в год огромных по масштабу и разнообразных по характеру лесохозяйственных и лесомелиоративных работ возможно только при всесторонней комплексной механизации процессов производства.
Повышение эффективности использования лесных ресурсов предусматривает разработку новых, более совершенных способов с применением средств механизации на всех операциях.
Задача лесного хозяйства обеспечить экономическое и высокопродуктивное использование машино – тракторного парка.
Для решения задач по улучшению ведения лесного хозяйства с эффективным использованием техники необходимо повышать уровень подготовки инженерно – технических кадров по данной проблеме.
Решающим фактором развития производства , повышения производительности и снижение стоимости работ в лесном хозяйстве и в других отраслях народного хозяйства является механизация.
Большие объемы работ по лесовосстановления и лесоразведению не могут эффективно производится без средств механизации и использования машин. Применение технологического оборудования и машин повышает не только производительность труда, но и качество работ по выращиванию леса и ухода за лесными насаждениями.
В развитии механизации лесного хозяйства существуют следующие типы:
- механизация наиболее трудоемких производственных процессов.
- комплексная механизация лесохозяйственного производства.
- автоматизация отдельных, наиболее важных и трудоемких процессов при комплексной механизации производства.
- комплексная автоматизация лесного производства.
Данная курсовая работа ставит ряд задач: правильный подбор машин и оборудования для проведения различных лесотехнических работ, с минимальными затратами , затем при подборе учитывать производительность машин, расход ГСМ, их правильное применение, предназначенных для определенного вида работ, а также учитывать условия среды при выполнении данной технологической операции.
- Краткая характеристика предприятия и составление технологических карт.
Комплекс мероприятий, предусмотренных в курсовой работе, и соответствующие расчеты выполняются для Базарно-Карабулакское лесничества. Базарно-Карабулакское лесничество расположено в северной части Саратовской области на территории Базарно-Карабулакского, Воскресенского, Балтайского административных районов. Контора находится в р.ц. Базарный Карабулак в 7,5 км от ближайшей железнодорожной станции Карабулак Приволжской железной дороги.
Территория лесничества расположена на Приволжской возвышенности, по водоразделу рек Дона и Волги. Рельеф холмистый с достаточно густой овражно-балочной сетью и глубоко врезанными речными долинами. Леса расположены по самым возвышенным местам: по водоразделам рек Медведица –Уза; Уза – Кадада; Карабулак – Казанла, Терешка; Медведица – Волга; Терешка – Уза.
Общая площадь лесхоза, наименование и площадь лесничеств приведены в таблице 1.
Наименование лесничества |
Площадь,га Всего |
Базарно-Карабулакский лесхоз: |
44488,0 га |
- Алексеевское лесничество |
7273,0 га |
- Биклейское лесничество |
8113,0 га |
- Вязовское лесничество |
8660,0 га |
-Липовское лесничество |
10242,0 га |
- Нееловское лесничество |
10200,0 га |
Таблица 2. Распределение территории лесничества по лесорастительным зонам и лесным районам.
№ п/п |
Наименование участковых лесничеств |
Лесорастительная зона |
Лесной район |
Перечень лесных кварталов |
Площадь, |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Алексеевское |
лесостепная зона |
лесостепной район европейской части РФ |
все кварталы участкового лесничества |
7273,0 |
2 |
Биклейское |
лесостепная зона |
лесостепной район европейской части РФ |
все кварталы участкового лесничества |
8113,0 |
3 |
Вязовское |
лесостепная зона |
лесостепной район европейской части РФ |
все кварталы участкового лесничества |
8660,0 |
4 |
Липовское |
лесостепная зона |
лесостепной район европейской части РФ |
все кварталы участкового лесничества |
10242,0 |
5 |
Нееловское |
лесостепная зона |
лесостепной район европейской части РФ |
все кварталы участкового лесничества |
10200,0 |
Всего по лесостепной зоне |
44488,0 | ||||
Все леса лесничества относятся к защитным и подлежат освоению в целях сохранения средообразующих, водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных и иных полезных функций лесов с одновременным использованием лесов при условии, что это использование совместимо с их целевым назначением и выполняемыми ими полезными функциями.
Выделено 3 категории защитных лесов (табл. 1.1.3):
Леса, выполняющие функции защиты природных и иных объектов:
–лесопарковые зоны (0,6 %);
Ценные леса:
– противоэрозионные леса (99,0 %);
– леса, имеющие научное или историческое значение (0,4 %);
Таблица. 3 Характеристика лесных и нелесных земель лесного фонда на территории лесничества
Показатели характеристики земель |
Всего по лесничеству | ||
площадь, га |
% | ||
1 |
2 |
3 | |
Общая площадь земель |
44488,0 |
100 | |
Лесные земли - всего |
42758,0 |
96,1 | |
Земли, покрытые лесной растительностью, - всего |
40503,0 |
91,0 | |
в т.ч. лесные культуры |
11507,0 |
25,9 | |
Земли, не покрытые лесной растительностью, всего |
2255,0 |
5,1 | |
в том числе: |
1207,0 |
2,7 | |
несомкнувшиеся лесные культуры | |||
лесные питомники, плантации |
49,0 |
0,1 | |
естественные редины |
- |
- | |
гари |
4,0 |
0,0 | |
погибшие древостои |
265,0 |
0,6 | |
вырубки |
670,0 |
1,5 | |
прогалины, пустыри |
60,0 |
0,2 | |
Нелесные земли - всего |
1730,0 |
3,9 | |
в том числе: |
70,0 |
0,2 | |
пашни | |||
сенокосы |
394,0 |
0,9 | |
пастбища |
150,0 |
0,3 | |
воды |
22,0 |
0,1 | |
сады, тутовники, ягодники и др. |
- |
- | |
дороги |
175,0 |
0,4 | |
просеки |
140,0 |
0,3 | |
усадьбы |
24,0 |
0,0 | |
болота |
3,0 |
0,0 | |
пески |
- |
- | |
ледники |
- |
- | |
прочие земли |
752,0 |
1,7 | |
Этот район характеризуется умеренно континентальным климатом, жарким летом и холодной зимой. Среднемесячная температура воздуха колеблется от -15° в январе, до + 20-22° в июле, среднегодовая температура воздуха в прошедшем году составила + 5,8°. Продолжительность зимнего периода в среднем 5 месяцев, количество дней без мороза 131. Территориальное изменение климата в районе выражается в его зональности: ландшафтно-климатические зоны представлены в северной половине района – лесостепью, в южной – умеренно-засушливой степью.
В целом , климат данного лесорастительного района благоприятен для успешного произрастания следующих древесных пород: дуба, сосны, лиственницы, березы, осины, липы, клена и кустарников. Это подтверждает наличие основных лесообразующих пород относительно высоких бонитетов, обладающих высокой энергией роста.
Рельеф территории района контрастный. Преобладают высоты в 200—300 м. Высокие водораздельные поверхности Приволжской возвышенности, склоны разной крутизны, глубокие балки-ущелья и узкие долины малых рек поросли дубовыми, кленовыми, осиново-березовыми и липовыми лесами. Реки Чады, Курдюм, Сакурна относятся к малым рекам. Вязовка , Красная и Гремячка к ручьям. Все эти реки имеют большое значение, т.к. они определяют водный баланс крупных рек Волги и Медведицы, используются как местные источники для водоснабжения и орошения, развития рыбного хозяйства
Гордостью Базарно-Карабулакского района являются родники. Их насчитывается несколько десятков. Они, родники и ключи, питают реки и озёра, поддерживают их жизнь.
В соответствии с Водным Кодексом РФ ширина водоохранной зоны рек или ручьев устанавливается от их истока для рек или ручьев протяженностью:
1) до десяти километров - в размере пятидесяти метров;
2) от десяти до пятидесяти километров - в размере ста метров;
3) от пятидесяти километров и более - в размере двухсот метров.
Для реки, ручья протяженностью менее десяти километров от истока до устья водоохранная зона совпадает с прибрежной защитной полосой. Радиус водоохранной зоны для истоков реки, ручья устанавливается в размере пятидесяти метров.
Ширина водоохранной зоны озера, водохранилища, за исключением озера, расположенного внутри болота, или озера, водохранилища с акваторией менее 0,5 квадратного километра, устанавливается в размере пятидесяти метров.
Ширина прибрежной защитной полосы устанавливается в зависимости от уклона берега водного объекта и составляет тридцать метров для обратного или нулевого уклона, сорок метров для уклона до трех градусов и пятьдесят метров для уклона три и более градуса.
Основными почвообразующими породами являются: мел, песчаник, пески и опока. В почвенном отношении район сравнительно сложный вследствие характера местных геологических условий и рельефа. Чернозем обыкновенный маломощный, севернее имеются крупные массивы черноземов средней мощности. Большое разнообразие почв: темно- серые лесные суглинки; светло- серые почвы лесостепи; чернозем ; щебенисто – каменистые суглинистые почвы.
Разнотравье довольно обильное, встречаются виды, характерные и для лкговых степей. Для луговых степей характерны заросли степных кустарников, развивающихся на склонах водоразделов, балок и долин, вблизи лесных опушек, а на ровной степи в различного рода депрессиях.
Естественная растительность представлена древесными породами: дуб, клен, осина, липа, береза, вяз, ясень; кустарники – лещина, боярышник, малина, шиповник, крутина.
Технологические процессы механизированных работ по лесхозу
Операция |
Агролесотехнические требования выполняемых работ |
Марка машины и трактора |
Подготовка лесокультурной площади: сплошное срезание древесной растительности |
КОМ – 2,3
МТЗ - 82 | |
Полосное вычесывание корней |
ВК – 1.7
| |
Основная обработка почвы бороздная лесным 2-х отвальным плугом |
ПЛ – 1.0
ЛХТ-55 | |
Посадка л/к саженцами |
Посадка должна производиться равномерно, саблюдение плотности заделки. Вертикальное размещение Корневой системы. Расстояние м/у рядами 3 м, в ряду 0,75 м |
МЛУ-1
ЛХТ-55 |
Агротехнический уход за лесными культурами |
Соблюдение ширины захвата, глубину обработки |
КЛБ – 1.7 ЛХТ - 55 |
Технологические карты на лесохозяйственные работы
№ техн. операции |
Виды работ |
Характеристика объекта |
Перечень технолог. Операции |
Марка применяемых машин |
1е |
На вырубках с избыточно увлажненными почвами с количеством пней более 600шт/га |
Вырубки прошлого года в сосновых насаждениях с количеством пней 600шт/га, средний диаметр 35см, травянистый покров сильный. Рельеф ровный. Участки неопределенной конфигурации. |
Полосная расчистка от порубочных остатков и пней полосами шириной 4м, расстояние между центрами полос 8м. Нарезка канав по центру раскорчеванных полос на глубину 50см. |
Т-130 |
2 |
Обработка почвы как мера содействия естественному возобновлению леса 590км |
Спелые сосновые насаждения. Травянистый покров сильный |
Рыхление почвы под пологом леса на глубину 20см |
ЛХТ-55 |
3 |
Обработка почвы как противопожарная мера 590 км. |
Дороги и просеки в лесу |
Прокладка двухотваловых борозд вдоль просек на 15 см. Подготовление полос, 3-кратное, на глубине 12 см. |
ЛХТ – 55 МТЗ – 82 |
5в |
Посадка леса по микроповышениям 59га |
Микроповышения созданы свальным плугом ПЛМ-1,3. Расстояния между центрами микроповышений 5м. |
Посадка двухлетних сеянцев сосны. Шаг посадки 0,75м. |
ЛХТ-55 |
6в |
Уход за почвой в лесокультурах текущего года по микроповышениям 59га |
Культуры текущего года посажены по свальным микроповышениям. Расстояние между рядами 5м. |
Рыхление почвы и прополка в междурядьях, 4-кратное, на глубину 10м. |
ЛХТ-55 |
7в |
Уход за почвой в лесокультурах прошлых лет по микроповышениям 168га |
Культуры прошлых лет, посаженные рядами с шириной междурядий 5м. |
Рыхление почвы и прополка в междурядьях,3-кратное, на глубину 12м. |
ЛХТ-55 |
9 |
Расчистка площадей от кустарников и мелколесья 59 га |
Площадь. Заросшие кустарниками и мелколесьем |
Срезка кустарника и мелколесья |
ДТ -75 |
10 |
Опрыскивание 59 га |
Лесокультуры высотой до 3 м |
Однократное опрыскивание |
МТЗ - 82 |
13 |
Землеройные работы 59куб.м. |
Перемещение пластов грунта |
Разравнивание грунта |
Т - 130 |
- .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 нагрузки при составлении агрегатов.
Тяговый расчет проводится по каждому тракторному агрегату.
Рт = |
367,2 N эф η |
- |
G тр ( f + i), даН |
v |
- Для МТЗ – 82 ( подготовка почвы)
Рт = |
367,2 * 59 * 0.8 |
- |
1400 ( 0.06 + 0.1228), даН |
8 |
Рт = 1911 даН
- Для ЛХТ – 55 ( противопожарная обработка почв)
Рт = |
367,2 * 46 * 0.8 |
- |
5080 ( 0.08 + 0.1228), даН |
3 |
Рт = 3474 даН
- Для ДТ – 75 ( посадка леса)
Рт = |
367,2 * 59 * 0.8 |
- |
3000 ( 0.08 + 0.1228), даН |
2 |
Рт = 8057 даН
- Для Т – 130 ( землеройные работы)
Рт = |
367,2 * 118 * 0.8 |
- |
9400 ( 0.08 + 0.1228), даН |
7 |
Рт = 3046 даН
Рассчитывается число орудии и агрегата по формуле:
Рт - R сцп |
||
n ор = |
R ор |
, шт |
Для ДТ – 75 Для ЛХТ - 55
8000 |
|||
n ор = |
2415 |
= |
3 шт. |
3474 |
|||
n ор = |
1050 |
= |
3 шт. |
Для МТЗ -82 Для Т – 130
1911 |
|||
n ор = |
260 |
= |
7 шт. |
1911 |
|||
n ор = |
260 |
= |
7 шт. |
При расчете сопротивления сцепки учитывается только сопротивление ее перекатыванию, так как сцепко – устройство перемещается на колесах. Применяют формулу:
R сцп. = |
G сцп f, да Н |
Для ДТ -75 Для ЛХТ - 55
R сцп. = 8057*0,2 = 1611 да Н R сцп. = 3474 *0,2 = 694 да Н
Для МТЗ – 82 Для Т- 130
R сцп. = 1911*0,2 = 382 да Н R сцп. = 3046 *0,2 = 609 да Н
Полное сопротивление агрегата R агр. находится по формуле:
R агр. = n R + R сцп.
Для ДТ -75 Для ЛХТ - 55
R агр. = 3* 2415 + 1611 = 8856 да,Н R агр. = 3 * 1050 + 694 = 3844 да, Н
Для МТЗ – 82 Для Т- 130
R агр. = 7 * 260 + 382 = 2202 да,Н R агр. = 7 * 260 + 609 = 2429 да, Н
Правильность выполнения тягового расчета агрегата оценивается по значениям коэффициента использования определяемого по формуле:
R агр. | |
К исп.= |
Рт |
Для ДТ -75
R агр. |
|||
К исп.= |
Рт |
= |
0,9 |
Для ЛХТ – 55
R агр. |
|||
К исп.= |
Рт |
= |
0,7 |
Для МТЗ – 82
R агр. |
|||
К исп.= |
Рт |
= |
0,85 |
Для Т- 130
R агр. |
|||
К исп.= |
Рт |
= |
0,7 |
3. Расчет машинно – тракторного парка и планирование загрузки тракторных агрегатов.
Расчет машинно – тракторного парка ( МТП) проводится с целью определения требуемого количества тракторов и орудий для выполнения того объема работ, которое запланировано в хозяйстве. В этом случае определяют производительность тракторного агрегата для каждого вида работы. По следующей формулу:
60 T |
||
W см = |
t пн n пн |
60 T |
|||
W см = |
t пн n пн |
= |
13,1 |
Для агрегатов, производительность которых измеряется в линейных единицах, они рассчитываются . После определения сменной производительности определяется количество машинно- смен, которое необходимо затратить при выполнении каждого вида работ тракторным агрегатов. Работы обычно проводятся в одну смену, однако для работ , которые должны проводиться в сжатые сроки, их выполнение может осуществляться в 1,5 -2 смены. Количество необходимых машинно – дней для выполнения той или иной операции определяется делением количества машинно – смен на коэффициент сменности по формуле: М д = . Найденные значения количества машинно – дней по всем видам работ, запланированных за тракторными агрегатами с тракторами одной марки, суммируются, а затем рассчитывается количество тракторов данной марки, необходимое для хозяйства, по формуле:
∑ М | |
n тр= |
Д r ( с) |
Количество лесохозяйственных машин и орудий, необходимых для выполнения конкретной операции, определяется делением требуемого количества одновременно работающих агрегатов. Затраты труда на каждую операцию в человеко – днях находят умножением количества рабочих, обслуживающих каждый агрегат, на требуемое количество машинно – дней для выполнения каждой операции. В основу МТП принимается условный га по формуле: Q усл. = К усл. Q , где Q заданный объем каждого вида работ, К усл. Коэффициент перевода физических объемов в условные, который определяется по формуле К усл. = , где W усл. – сменная выработка трактора определенной марки в условных га.
Данные расчеты приведены для тракторов ДТ – 75
W см = 13,8 га/ смену, В р = 3,9 , N = 10,8 , M д = 10,8, К усл. 0,8,
Q усл. = 28,4, Q 2 = 6,8
4. Расчет потребности в горюче – смазочных материалах и планирование технического обслуживания.
Для бесперебойной работы МТП в течение всего рабочего периода необходимо предусмотреть наличие в хозяйстве достаточного количества горюче- смазочных материалов ( ГСМ), а также спланировать своевременное выполнение профилактических работ по обслуживанию всей техники.
Расчет основного горючего ( дизельного топлива) проводится , исходя из реальной загрузки тракторных агрегатов на разных работах. Вначале определяется расход горючего по каждому виду работ на единицу работы по формуле:
q р t р + q х (Lx/Vp) + q0 t 0 | |
Q = |
W cм |
где q р, q х и q 0 - удельный часовой расход горючего при рабочем режиме , холостом и при остановке трактора. Значение удельных расходов топлива выбирается из технических характеристик тракторов соответствующих марок. Значение продолжительности работы трактора можно определить следующим образом. Вначале определяют величину t р по формуле: t р = T * г, ч
где Т – время смены, ч; г – коэффициент использования времени смены.
Затем определяют:
( t х + t 0) = Т –t р
И в зависимости от вида работы распределяют в примерной пропорции при выполнении монотонных операций, не требующих длительных остановок ( вспашка, культивация и т.д.)
t0 = 0,25 ( t х + t 0), час
Определяется расход горючего на выполнении каждого вида работ в заданном объеме Q.
Данные расчеты горючего по всем видам работ заносят в таблицу с расчетом машинно – тракторного парка. Определяется расхож горючего по отдельным месяцам , для чего , ориентируясь на график загрузки МТП и расход горючего на каждую операцию, выясняют , в каком месяце выполнялась та или иная операция или часть ее и сколько горючего для этого потребовалось.
Результаты расчетов количества тех. Уходов занесены в таблицу, расход горючего в каждом месяце должен указывается из расчета на один трактор каждой марки и на все трактора той или иной марки.