1 Производство лесных культур

Лесные питомники предназначены для выращивания лесопосадочного материала. Сеянцы выращивают из семян, саженцы – из пересаженных сеянцев или путѐм укоренения частей древесных растений.В зависимости от длительности эксплуатации питомники бывают временные и постоянные.Под посевное отделение отводят участок с более плодородными почвами, ровным рельефом, располагающийся вблизи водного источника.

1.1 Описание участка

Согласно заданию курсового проекта необходимо создать временный питомник на участке площадью 10 га, вырубка. Количество пней 650 шт/га со средним диаметром 35см. Почва на участке суглинистая свежая. Задернение почвы – слабое. Подрост с параметрами: H= - м, D= - см, уклон поверхности участка i=0.

Временный питомник создается на участке, где имеется источник естественного водоснабжения. Согласно заданию на нашем участке будем проектировать посевное отделение сосны обыкновенной.

1.2 Обоснование агротехники

Временный лесной питомник создается на вырубке, поэтому необходимо провести единовременные работы: сплошную расчистку площади от пней, и порубочных остатков. Для этого будем использовать для корчевки пней – корчевальные машины, для вычесывания корней и подроста корчевальную борону К-1 с корчевальной машиной МП-18.

Ежегодные работы осуществляем в соответствии с технологией, запроектированной в данном курсовом проекте.

1.3 Тягово-эксплуатационный расчѐт

1.3.1 Корчевка пней

Механическое корчевание в зависимости от размеров и состояния корчуемых

пней, характера их корневой системы, почвенных условий, наличия на участке погребенной древесины и других факторов выполняют одним из трех способов: заглублением клыков двуплечих рычагов под пень с извлечением его поворотом рычага (используется принцип рычага второго рода); заглублением клыков под пень и извлечением его сдвигом за счет толкающего усилия трактора с одновременным подъемом рабочего органа; заглублением клыков и извлечением пня толкающим усилием трактора. При диаметрах пней до 25...30 см корчуют вторым и третьим способами; более крупные пни, для извлечения которых обычно недостаточно тягового усилия трактора, корчуют первым способом. Более прогрессивным, особенно на минеральных почвах с маломощным гумусовым горизонтом, считается способ раздельного

корчевания. Корчевательные машины и орудия удаляют пни и растительность вместе с корневой системой. По способу корчевания эти технические средства делятся на машины,

корчующие пни: канатной тягой; зубьями или рычагами с комбинированным движением —

Корчеватель МП-18-6 (рисунок1.1) предназначен для корчевки пней диаметром до 650 мм и извлечения камней массой до 3 т. Выпускается Мозырским заводом мелиоративных машин. Является навесным оборудованием трактора Т-170 Челябинского тракторного завода.

Рисунок 1.1 — Корчеватель – собиратель МП-18-6

Корчеватель МП-18-6 имеет ширину захвата 2460 мм, максимальное заглубление зубьев 450 мм. Масса навесного оборудования 1865 кг.

При использовании в качестве базовой машины трактора Т-170Б оборудование может применяться на осушаемых землях и торфяниках.

Расчет

На участке площадью 10 га имеется 6500 пней, средний диаметр которых составляет 35см.

Для корчѐвки пней сплошным способом попробуем использовать корчевальную машину МП-18, огрегатируемую с трактором Т-170, т.к. она может корчевать пни диаметром до 65см.

1. Тяговое сопротивление пня корчеванию вертикально направленной силой:

=10∙q∙

где q – опытный коэффициент (для сосны – 0,07, для берѐзы – 0,06; для – осины 0,05); d – диаметр пня, см.

=10∙007∙=144,9кН.

2) Тяговое сопротивление при корчевании пня опущенными в почву зубьями и вычесыванием корней (горизонтальная сила):

R1к=Mк·g·(f±i)+Kк·a·b·λ +Gп·g (fп+i),

где Mк – масса агрегата, кг; g – ускорение силы тяжести, (9,80665 м/с2); f – коэффициент сопротивления передвижению корчевательной машины, (0,4…0,7); i – уклон местности; Kк – коэффициент сопротивления корчеванию (5….50), Н/см2; а – глубина погружения зубов в почву, см; b – ширина захвата рабочими органами корчевательной машины, см; λ – коэффициент неполного рыхления между зубъями (0,4…0,7); Gп – масса перемещаемого вала, 400 кг; fп – коэффициент сопротивления перемещения массы по грунту (0,8…2,0).

R1к=1865·9,81·(0,7+0,00)+30·246·30·0,6+400·9,81·(1,2+0,00) =150355 Н или 150 кН.

Rа=R1к+Qагр·(f±i)=150+15,1·(0,1+0,0)=152,3кН.

Таблица 1.1 — Данные корчевателя

Парметры	МП-18
1		2
Базовый трактор		Т-170
Мощность двигателя,МПа		20
Давлениев гидросистеме,Мпа		2
Количество гидроцилинров		65

Продолжение таблицы 1.1

1	2
Угол установки гидроцилиндров,	0,16
Диаметр поршня,м	0,05
Диаметр штока,м	-
Плечо а, м	-
Плечо b, м	2,46
Ширина захвата, м	15100
Масса базового трактора, кг	1865
Скорости движения, км/ч 1 2 3 4 5 6 7 8	307 4,4 5,13 6,1 7,44 8,87 10,27 12,2
Тяговое усилие, кН 1 2 3 4 5 6 7 8	142,0 103,0 90,0 67,0 36,0

Расчет МП-18. Для проверки возможности использования этой машины используем расчетную схему на рисунок 1.2 и данные таблицы 1.1:

Р_верт.=2·Рц·cos α

Рисунок 1.2 – Расчетная схема корчевания пня

Площадь рабочей поверхности гидроцилиндра:

F=

Сила на штоке гидроцилиндра Рц= р·F=10·106·0,018=180000 Н или 180 кН.

Р_верт. =2·180000·cos 650=152142 Н или 152,1 кН.

Тяговое номинальное усилие базового трактора (2 передача КПП)

Рт=103,0кН.

Усилие корчевания:

P_к=

Так как Рк =183,7>R1к=150, но Рк>Rа=152, то условие извлечения пня и одновременного вычесывания корней из почвы выполняется, На основании проведенных расчетов можно сделать вывод, что для корчевки пней d<45 см на нашем участке целесообразно использовать слишком мощную машину МП-18, т.к. с помощью этой машины мы можем одновременно с корчевкой пней уничтожать подрост, что позволит существенно сократить расход топлива, а так же человеко-смен.

Таким образом, корчѐвку пней производим вторым способом работы машины. Работу осуществляем на второй передаче при V=4,4 км/ч.

Производительность корчевателя в смену:

Wсм=0,1·В·V·T·KB·КV·КT=0,1·2,46·4,4·8·0,96·0,85·0,8=5,65/2=2,66 га/см

Полученный результат по производительности разделен на 2, так как МП-18 осуществляет две операции, корчевку и вычесывание порубочных остатков, в связи с этим количество смен на данную работу уменьшается.

Производительность корчевателя в смену:

m=F/Wсм=10/2,66=3,75м/см.

Расход топлива за смену:

Qсм=gptp+gxtx+g0t0

Q_см=18,0·6,4+8·1,2+2·0,4=125,6 кг

где, g_p, g_x,g₀ – расход топлива за 1ч, соответственно , при рабочем режиме, холостых переездах и на остановках, кг (зависит от марки трактора),время t_p80%(6,4ч), t_x15%(1,2ч), t₀ 5% (0,4).

Расход топлива для выполнения работ на всей площади:

Q_общ= Qсм·m=125,6·3,75=471кг