Лабораторная работа 1 (стр. 13 )

– высев семян специальными лесными сеялками;

– засыпка семян субстратом в посевных бороздках и мульчирова-ние посевов мульчирователями или разбрасывателями удобрений;

– междурядная обработка почвы, в том числе с одновременной подкормкой растений. Ее ведут специальными культиваторами с це-лью уничтожения сорной растительности и рыхления почвы;

– обработка сеянцев и саженцев пестицидами при борьбе с болез-нями или для защиты их от вредителей. Ее производят тракторными сельскохозяйственными опрыскивателями и опыливателями, а обра-ботку небольших участков − ранцевыми опрыскивателями и опыли-вателями;

– подрезка корней корнеподрезчиками;

– выкопка сеянцев выкопочными машинами или скобами.

При выращивании саженцев добавляются следующие технологи-ческие операции:

– посадка сеянцев в подготовленное школьное отделение питомни-ка специальными многорядными посадочными машинами;

– уход за посадками культиваторами для междурядной обработки почвы;

– выкопка саженцев.

Сортировку посадочного материала проводят на специальном ста-ционарном оборудовании.

Приобретение навыков формирования системы машин для выполнения различных лесохозяйственных работ

Система машин − это совокупность различных машин и приспо-соблений, взаимно увязанных в технологическом процессе по своим технико-экономическим, эксплуатационным показателям, обеспечи-вающих последовательность выполнения основных и дополнитель-ных работ, процессов.

При подборе базовых тракторов необходимо предусмотреть их воз-можно более полное использование в течение всего сезона, поэтому следует принимать во внимание степень универсальности трактора, т. е. способность агрегатироваться с различными рабочими машинами.

При подборе рабочей машины в первую очередь учитываются ее

 

технологические показатели, т. е. машина должна обеспечивать вы-полнение заданного технологического процесса в указанных услови-ях в соответствии с агротехническими требованиями.

Для условий лесного хозяйства, где лесокультурные площади не-велики, часто неправильной конфигурации и сложны по условиям ра-боты (наличие пней), важным показателем агрегата является его ма-невренность. Поэтому при составлении агрегатов предпочтение сле-дует отдавать навесным машинам.

Более мощные тракторы используются преимущественно на энер-гоемких операциях (расчистка участков от пней и порубочных остат-ков, основная обработка почвы) и на больших площадях, где возмож-но использование широкозахватных агрегатов (полезащитное лесо-разведение). Тракторы средней и малой мощности используются на менее энергоемких работах: дополнительной обработке почвы, посеве семян, посадке сеянцев или саженцев, уходе за культурами.

Выбирается тип трактора, который для данных условий обладает лучшей проходимостью и устойчивостью хода.

Задача

3.1 На свежей вырубке с дренированными сухими почвами необ-ходимо создать лесные культуры сосны. Количество пней 650 шт./га., средний диаметр пней 20 см. Естественное возобновление редкое, вы-сотой до 1 м. Посадочный материал – сеянцы сосны.

Требуется подобрать систему машин для выполнения технологиче-ского процесса создания лесных культур.

Пример выполнения задачи.

1) Обоснование технологического процесса.

С учетом указанного в исходных данных типа почв, количества пней и естественного возобновления данный вид вырубки можно от-нести к категории «в». На вырубке категории «в» предлагаем следу-ющий технологический процесс:

-  предварительную расчистку участка от нежелательной поросли и корчевку пней осуществляем полосами;

-  обработку почвы выполняем с созданием микропонижений в свя-зи с тем, что сосна садится на дренированных сухих почвах и ей необходима дополнительная влага;

-  посадку сеянцев сосны выполняем лесопосадочной машиной;

-  агротехнический уход за сеянцами культиватором.

311

 

2) Подбор системы машин в соответствии с принятым техноло-гическим процессом.

Предлагается следующая система машин:

-  для полосной расчистки вырубки и раскорчевки пней – орудие для расчистки вырубок ОРВ-1,5, предварительно предлагаемый базо-вый трактор – ЛХТ-55;

-  для создания борозд на вырубке – плуг ПКЛ-70А, предваритель-но предлагаемый базовый трактор – МТЗ-80;

-  для посадки сеянцев на раскорчеванной вырубке – лесопосадоч-ная машина МЛУ-1, предварительно предлагаемый базовый трактор – МТЗ-82;

-  для агротехнического ухода за культурами – культиватор КЛБ-1,7, предварительно предлагаемый базовый трактор – МТЗ-82.

Практическое занятие 2

Определение рабочего сопротивления лесохозяйственных машин и орудий

Основные понятия

Сопротивление лесохозяйственных машин, которое возникает при их перемещении под воздействием тягового усилия трактора, называ-

ется тяговым или рабочим сопротивлением. Величина тягового со-

противления зависит от веса машины, конструкции ходового аппара-та, типа рабочих органов, физико-механических свойств почвы и др. После выбора трактора, лесохозяйственной машины и скоростного режима находят тяговое сопротивление агрегата.

Задача

3.2 Необходимо рассчитать тяговое усилие для машин, принятых в задаче 3.1: орудия для расчистки вырубок ОРВ-1,5, плуга лесного комбинированного ПКЛ-70А, сеялки для питомников навесной СПН-3, культиватора лесного бороздного КЛБ-1,7.

Пример решения задачи:

1) Рассчитаем тяговое усилие для выкорчевывания одного пня при расчистке вырубок орудием ОРВ-1,5 по формуле (1.10)

Rкорч = Gкорч ∙ g ∙ f + kк ∙ a ∙ b ∙ lп + Gп ∙ fп, Н

где Gкорч – масса корчевальной машины, 1 200 кг; g – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с2;

f – коэффициент сопротивления перемещению корчевальной машины (из таблицы 3.1), 0,28;

kк – коэффициент сопротивления корчеванию, учитывающий раз-рыв корней, трение их о почву при извлечении пня и рыхление почвы,

10  Н/см2;

а  – глубина погружения клыков в почву, 15 см;

b – ширина захвата отвала корчевальной машины, 150 см;

lп – коэффициент плотности рыхления за счѐт расстояния между зубьями, 0,40;

Gn – вес перемещаемого отвалом пня и грунта, 3 000 H;

fп – коэффициент сопротивления перемещению пня, грунта, 0,4.

313

Таблица 3.1 – Коэффициент трения почвы о сталь

Тип почвы	Коэффициент	Влажность
	трения, f	почвы, %
Легкие: песчаные, супесчаные	0,2–0,3	3,0–7,7
Средние (дренированные): легкие
суглинистые, суглинистые	0,3–0,4	5,0–15,0
Тяжелые (временно переувлажненные):
тяжелые суглинистые, глинистые	0,4–0,6	18,0–22,0
Особо тяжелые (избыточно
увлажненные): болотистые, илистые,
тяжелые почвы с сильным задернением	0,6–1,0	20,0

Rкорч = 1 200 ∙ 9,81 ∙ 0,28 + 10 ∙ 15 ∙ 150 ∙ 0,4 + 3 000 ∙ 0,4 =13 496,16 Н.

Тяговое усилие при выкорчевывания одного пня при расчистке вы-рубок орудием ОРВ-1,5 составило 13 496,2 Н.

2) Рассчитаем тяговое усилие для плуга ПКЛ-70А используя фор-

мулы (1.13–1.17):

Rпл = Gпл · g · f + kn · a · b · n + 0,1 ∙ (kn · a · b · n) + μ · ∙ ab, Н

где Gпл – масса плуга, 450 кг;

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

f – коэффициент трения почвы о металл (из таблицы 3.1), 0,28;

kп – коэффициент удельного сопротивления почвы (из табли-

цы 3.2), 3,0 Н/см2;

а – глубина вспашки, 12 см;

b – ширина захвата корпуса плуга, 70 см; n – количество корпусов, 1 шт.;

μ – коэффициент, определяющий усилие на разрыв единицы площади поперечного сечения корней, 200 Н/см2;

∆ · (a · b) – суммарное сечение корней, приходящееся на все по-перечное сечение пласта, см2.

Принимаем ∆ = 2 %.

Rпл = 450·9,81·0,28 + 3,0·12·70·1 + 0,1·(3,0·12·70·1) + 200·0,02∙12·70 =

= 1 236,06 + 2 520 + 252 + 3 360 = 7 368,06 Н.

314

Тяговое усилие при вспашке лемешным плугом ПКЛ-70А состави-

ло 7 368,1 Н.

Таблица 3.2 – Значения коэффициента удельного сопротивления почв при вспашке плугами

	Коэффициент
Типы почв	удельного
	сопротивления
	почвы kп, Н/см2
Легкие: песчаные, супесчаные	2,5–3,5
Средние (дренированные): легкие суглинистые,
суглинистые	3,5–5,5
Тяжелые (временно переувлажненные): тяжелые
суглинистые, глинистые	5,5–8,0
Особо тяжелые (избыточно увлажненные): боло-
тистые, илистые, тяжелые почвы с сильным за-
дернением	8,0–11,0
Нераскорчеванные вырубки с разной корненасы-
щенностью	11,0–20,0

3) Рассчитаем тяговое усилие сошниковой сеялки СПН-3 по фор-

муле (1.18):

Rсеял = Gсеял ∙ g ∙ f + Rсошн ∙ n, Н

где Gсеял – масса сеялки, 530 кг;

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

f – коэффициент трения почвы о металл (из таблицы 3.1) 0,3; Rсошн – сопротивление одного сошника, (из таблицы 3.3), 30 Н; n – количество сошников, 3 шт.

Rсеял = 530 ∙ 9,81 ∙ 0,3 + 30 ∙ 3 = 1 559,79 + 90 = 1 649,79 Н