2.1 Описание участка.

Согласно заданию необходимо создать посадки культур на давней вырубке площадью 11,1 га, почва песчаная свежая. Количество пней 890 шт/га со средним диаметром 40 см. На участке так же есть подрост высотой 1,8 м и диаметром 4 см, уклон местности 0,07.

2.2 Обоснование технологии работ, породного состава, густоты посадки

На нашем участке выполняем следующие технологические операции:

1. Удаление кустарника на полосах

2. Нарезка борозд.

3. Подвозка посадочного материала.

4. Посадка сеянцев.

5. Агротехнический уход за лесными культурами.

6. Дополнение культур.

Лесокультурная площадь, выделенная для создания плантационных культур,

представляет собой давнюю вырубку. Густота лесных культур определяется числом деревьев и кустарников, культивируемых на единице площади. Она должна быть такой, чтобы растения могли наиболее полно использовать солнечную радиацию и плодородие почвы, положительно влияли друг на друга. Лесные культуры создаются согласно схеме посадки 2,0×1,0 м. Посадочным материалом будут двухлетние сеянцы ели. Т.к. площадь участка 11,1 га, то мы можем определить количество сеянцев на весь участок из расхода того, что площадь питания одного саженца должна составлять 2,0 м². Количество сеянцев на 11,1 га найдём по формуле: N=10000·11,1/2,0=55500 шт., количество сеянцев на 1 га равно N/S=55500/11,1=5000 шт/га.

2.3 Тягово-эксплуатационный расчёт агрегатов

2.3.1 Удаление кустарника на полосах

Для удаления наземной части кустарника и мелколесья будем использовать кусторез МП-19, агрегатируемый с трактором Т-170.

Сопротивление кустореза рассчитывается по формуле:

R_к.п.=М×g×f+K_p×n×d×m,

где М – масса оборудования(14320+3320кг), кг; g – ускорение силы тяжести,

м/с²; f – коэффициент трения о почву (0,4); К_р – удельное сопротивление древесины срезанию, в зависимости от древесной породы составляет 1200-2200Н/см; m – среднее. количество стволов, которые встречаются с ножами в момент срезания, шт; d – средний диаметр срезаемых деревьев, см; n – коэффициент одновременности срезания (0,7-0,9).

R_к.п.= 17640×9,8×0,4+1200×0,7×4,0×3=79,23кН

Тяговое сопротивление навесного агрегата:

R_агр=R+Q_агр(l× f+i)

R_агр=79,23+176,4 × (1×0,2+0,07)=126,86кН

Оцениваем нагрузку трактора:

ŋ =R_агр/Р

ŋ =126,86/150=0,85. Агрегат укомплектован правильно.

Производительность за смену:

W_см=0,1×B×V×T×K_B×K_V×K_T=0,1×3,6×3×8×0,96×0,85×0,85=4,0га/смену.

m=F/W_см=11,1/4,0=2,78 смены.

Расход топлива за смену: Q_см= g_pt_p+g_xt_x+g₀t₀

Q_см=15×6,4+6,5×1,2+2×0,4=104,6кг.

Необходимое количество топлива на осуществление всей операции:

Q_общ= Q_см×m=104,6×2,78 кг=290,79 кг.

2.3.2 Нарезка плужных борозд

Нарезку плужных борозд будем производить лесным плугом ПКЛ-70А в агрегации с трактором МТЗ-82.1

Плуг ПКЛ-70 – основное орудие для нарезки борозд шириной 0,7 м на глубину до 12см под посадку лесных культур на нераскорчёванных вырубках

с дренированными почвами, очищенными от порубочных остатков, и количеством пней, обеспечивающем проходимость агрегата, а также для прокладки минерализованных противопожарных полос. Плуг агрегатируется с тракторами тяговых классов 14-30 кН с помощью навесного устройства, которое обеспечивает регулировку глубины обработки с помощью отверстий в кронштейнах, и положения продольных

тяг и регулировочным винтом центральной тяги механизма навески трактора

.

Рисунок 2.1 – Плуг лесной ПКЛ-70:

1 – рама; 2 – навеска; 3 – кронштейн; 4 – дисковый подрезной нож; 5 – нож корпуса; 6 – лемех; 7 – отвал; 8 – распорка отвалов;

Рисунок 2.2 – нарезка борозд плугом ПКЛ-70

Тяговое сопротивление плуга:

R_пл=f×Q_пл+K_п×а×в+ ε ×a×в×V²+Δ×q×a×b, кН

где Q_пл – вес плуга, 5000Н; f – коэффициент трения деталей плуга о дно и стенку борозды, 0,45; ε =1,7 кН·с²/м⁴ – коэффициент пропорциональности; К_п – удельное сопротивление почвы, 60 кН/м²; а – глубина пахоты, 0,15 м; в – ширина захвата, 0,7 м; V – скорость вспашки, м/с. Рекомендованная скорость вспашки 2,0—5,0 км/час, поэтому мы планируем производить вспашку на 1 передаче, т.е V=4,26 к м/ч.,что соответствует 1,18 м/с

R_пл=0,45×5+60×0,15×0,7+1,7×0,15×0,7×1,18²+2×20×0,15×0,7 = 8,8 кН

Тяговое сопротивление агрегата

R_агр=R_пл+Q_агр× (×f+i) =8,8+48× (0,5×0,18+0,07)=16,48 кН

где Q_агр – вес трактора, 48 кН;  – коэффициент догрузки трактора рабочей машиной, 0,5; i – уклон местности, 0,07; f – коэффициент сопротивления движения агрегата, 0,18.

Коэффициент использования тягового усилия трактора

=R_агр/Р_тр=16,48/21,1=0,78 – использование агрегата целесообразно.

где R_агр – тяговое сопротивление агрегата; R_тр – тяговое усилие трактора МТЗ-82 на 2-ой передаче со скоростью 4,26 км/ч и с сопротивлением 21,1 кН.

Производительность агрегата

W_см=0,1×B×V×T×K_B×K_V×K_T =0,1×0,7×4,26×8,0×0,96×0,8×0,9 = 1,65 га/смену

где В – рабочая ширина захвата, 0,7 м; V – скорость движения агрегата, 4,26 км/ч; T – продолжительность рабочей смены, 8 ч; К_в – коэффициент использования рабочей ширины захвата агрегата, 0,96; К_v – коэффициент использования скорости трактора, 0,8; К_т – коэффициент использования сменного времени, 0,9.

Необходимое количество смен

m=F/W_см=11,1/1,65=6,72 смены

где F – площадь участка, 11,1 га.

Расход топлива за смену

Q_см= q_pt_p+q_xt_x+q₀t₀=8,6×6,4+6,5×1,2+1,2×0,4=63,3 кг

где q_p – расход топлива за 1 час при рабочем режиме, 8,6 кг; q_x – расход топлива за 1 час при холостых переездах, 6,5 кг; q₀ – расход топлива за 1 час на остановках, 1,2 кг. Время можно принять t_p=80% (6,4 ч), t_x=15% (1,2 ч), t₀=5% (0,4 ч).

Необходимое количество топлива для обработки всего участка

Q= Q_см×m=63,3×6,72=425,4 кг.