2 Производство механизированных работ в питомнике (единовременных и ежегодных)

2.1 Описание участка

Лесные питомники предназначены для выращивания лесопосадочного материала. Сеянцы выращивают из семян, саженцы – из пересаженных сеянцев или путём укоренения частей древесных растений.

В зависимости от длительности эксплуатации питомники бывают временные и постоянные.

Согласно заданию, нам необходимо создать посевное отделение питомника (укрупненные сеянцы ели) на площади 9,7 га. Участок представляет с/х пользование. Участок без пней. Почва на участке супесчаная, свежая. Степень задернения – стерня, уклон участка равен i=0,00.

Сеянцы древесных и кустарниковых пород особенно нуждаются в благоприятных условиях среды и прежде всего в плодородной почве. В связи с этим под посевное отделение отводится участок с более плодородными почвами, ровным рельефом, располагающийся вблизи водного источника, чтобы получить массовое количество стандартных сеянцев в минимальные сроки. Нормальная всхожесть, быстрое укоренение и рост надземной части растений возможны при оптимальной рыхлости почвы. Это достигается путем соответствующей обработки ее (вспашка, боронование, культивация) и внесения органических и минеральных удобрений. Тщательная обработка почвы ведется на глубину 20-25см. Это создает благоприятные условия для развития мочковатой корневой системы и дает возможность выкапывать сеянцы без повреждения корней.

В посевном отделении проводится основная и предпосевная обработка почвы, внесение органических и минеральных удобрений, предпосевная подготовка семян и их посев, уход за посевами, защита от болезней, вредителей и сорной растительности, выкопка сеянцев.

Исходя из условий участка, мы будем выполнять следующие технологические операции:

1. Дискование;

2. Вспашка участка;

3. Уборка камней;

4. Внесение органических удобрений;

5. Культивация;

6. Посев;

7. Довсходовая обработка гербицидами;

8. Рыхление с корневой подкормкой N₃₀P₃₀K₃₀ ( 4 - х кратное);

9. Полив перед выкопкой;

10. Выкопка сеянцев[1].

2.2 Тягово-эксплуатационный расчет

Дискование

Операцию производим навесной дисковой бороной БДН-3,0(рисунок 2.1) в сцепке с трактором МТЗ-82.

Рисунок 2.1 – Борона дисковая садовая тяжелая БДН-3,0

Тяговое сопротивление бороны:

R_б=Q´ f + K´B, где

Q – вес бороны, kH, f – коэффициент трения о почву (0,5…0,7);K – удельное сопротивление почвы(2,9…4,9); B – рабочая ширина захвата, м.

R_б = 8,0 ´ 0,6 + 3,9 ´ 3 = 16,5 кН

Тяговое сопротивление навесного агрегата:

R_агр =R_б+Q_агр´ (l´f+i), где l - коэффициент догрузки трактора за счет веса рабочей навесной машины (0,3…2,0), i – уклон местности, f – коэффициент сопротивления движению агрегата.

R_агр = 16,5 + 72,9´ (1×0,12) = 25,2 кН

Коэффициент использования тягового усилия трактора (на III передаче тяговое усилие 26,2 кН при скорости 7,6 км/ч):

h = R_агр/Р_тр =25,2/26,2= 0,96 – агрегат укомплектован правильно.

Сменная производительность равна:

W_cм=0,1×B×V×T×K_B×K_V×K_T W_см = 0,1×3×7,6× 8 × 1,0 × 0,85 × 0,85 = 13,18 га/смену

Необходимое количество смен:

m = F/W_см = 9,7/13,18 = 0,74 смены

Расход топлива за смену: Q_см = q_pt_p+q_xt_x+q₀t₀

Q_см = 13 ×6,4 + 7 × 1,5 + 1,5 × 0,4 = 94,3 кг

Необходимое количество топлива для обработки всего участка:

Q_общ = Q_см × m = 94,3× 0,74 = 69,78 кг

Вспашка участка

Применяем плуг ПЛН-4-35(рисунок 2.2) (количество корпусов требуется установить), в сцепке с трактором К-700.

Рисунок 2.2 – Плуг лемешный навесной ПЛН-4-35: 1 – предплужник, 2 – лемех основного корпуса плуга, 3 – стойка корпуса, 4 – рама, 5 – винт, 6 – навесное устройство, 7 – стремянка, 8 – опорное колесо, 9 – стойка предплужника

Тяговое сопротивление плуга:

R=Q_op×f+k×а×b+ε ×a×b×V²,

где f – коэффициент, который учитывает трение по дну и стенке борозды и трение колес (0,25…0,70); Q – вес плуга, кН; k – удельное сопротивление почвы, кН/м²; а – глубина пахоты, м; b – ширина захвата плуга, м;; V – скорость движения агрегата, м/с.

R=6,9×0,5+50×0,27×1,4+1,75×0,27×1,4×4,14²=33,38кН

Тяговое сопротивление навесного агрегата (R_агр) равно:

R_агр=R_пл. +Q_агр× (×f ± i), где Q_агр- вес агрегата, кН;  - коэффициент догрузки трактора за счет веса навесной рабочей машины (0,3-2,0); i-уклон местности; f- коэффициент сопротивления движению агрегата.

R_агр=33,38+72,9×(1,0×0,12)=42,13 кН

Коэффициент использования тягового усилия трактора равен:

=R_агр/Р_кр=42,13/45=0,93 – агрегат укомплектован правильно.

Таким образом, мы используем плуг ПЛН-4-35 (4-х корпусный), вспашка будет производиться в основном на III -ей передаче (4,14 км/ч).

Производительность агрегата равна:

W_cм=0,1×B×V×T×K_B×K_V×K_T,

где B – ширина захвата плуга, м; V – скорость движения агрегата, км/ч; K_B, K_V, K_{T –} коэффициенты использования ширины захвата плуга, скорости движения, продолжительности рабочей смены, соответственно равные 0,96…1,0; 0,8…0,9; 0,75…0,9; T – продолжительность рабочей смены, ч.

W_см = 0,1 ×1,4× 4,14 × 8 ×1,0×0,85×0,85 = 3,35 га/смену

Необходимое количество агрегатосмен для обработки всего участка:

m = F/W_см = 9,7/3,35 = 2,9 смены

Расходуемое количество топлива за смену:

Q_см = 14 × 6,4 + 8 × 1,2 + 1,5 × 0,4 = 99,8 кг

Количество топлива необходимое на обработку всей площади:

Q_общ = Q_см × m =99,8×2,9=289,4 кг

Уборка камней

Поскольку на участке 49 т/га камней, необходимо их собрать для дальнейшей беспрепятственной работы. Данную операцию будем проводить при помощи камнеуборочной машины УКП-0,6, которая агрегатируется с трактором МТЗ-82. Она предназначена для уборки мелких и средних камней со средним диаметром12…65 см, и наибольшей массой – 300кг (рисунок 2.3). У нас на всей площади, предназначенной для посевного и школьного отделения, находится 14,0·28=392 т камней.

Рисунок 2.3 – Камнеуборочная машина УКП – 0,6: 1 – прицеп; 2 – гребенка; 3 – опорные колеса; 4,5 – гидроцилиндры; 6 – бункер; 7 – рама

Тяговое сопротивление камнеуборочной машины:

R = Q_ор ·f + K·B·h,

где Q_ор – вес орудия при загруженном бункере, 44,0 кН;

f – коэффициент сопротивления движению, 0,12-0,18;

К – удельное сопротивление внедрению в почву, 80 кН/м²;

В – ширина захвата орудия, 1,23 м;

h – – глубина обработки почвы, 0,1 м.

R=44,0 ·0,12+80·1,23·0,1=5,28+9,84=15,12 кН.

Рассчитываем тяговое сопротивление агрегата:

R_агр=R_агр+Q_агр·(λ·f+i)=15,12+48(1,0·0,1)=19,5 кН.

h=R_агр/Р_кр=19,5/21,1=0,9 – использование агрегата на II-ой передаче целесообразно (скорость 4,26 км/ч).

Сменная производительность:

W_см=0,1·B·V·T_см·K_B·K_V·K_T=0,1·1,23·4,26·8·0,96·0,85·0,8=2,7 га/смену.

Необходимое количество смен:

m= F/W_см =9,7/2,7=3,59 смен.

Расход топлива за смену:

Q_см = g_p·t_p+g_x·t_x+g₀·t₀=9,6·6,4+7·1,2+1,2·0,4=70,3 кг.

Необходимое количество топлива для обработки всего участка:

Q_общ= Q_см·m=70,3·3,59 =252,6 кг.

Внесение органических удобрений

Эту операцию производим при помощи полуприцепа-разбрасывателя органических удобрений РОУ-5 агрегатируемого с трактором МТЗ-82.

В качестве удобрения используем компост. Норма внесения 25 т/га, следовательно, всего нам необходимо 205 т компоста.

Сменная производительность:

W_cм=0,1×B×V×T×K_B×K_V×K_T=0,1×6×10×8×1×0,85×0,85=34,68 га/смену

Необходимое количество смен:

m = F/W_см = 9,7/34,68 = 0,28 смены

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

Q_см = 9 ×6,4 + 7 × 1,2 + 1,2 × 0,4 = 66,5 кг

Необходимое количество топлива для обработки всего участка:

Q_общ = Q_см × m = 66,5 × 0,28= 18,62 кг