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»
Выполнила: студентка
курса группы ЛС - 51
Гаврюшова О.Ю
Проверил: Цыплаков В.В.
Саратов 2012г
Содержание
Введение
. Краткая характеристика предприятия и составление технологических карт
. Расчет тракторных агрегатов
. Расчет машино - тракторного парка и планирование загрузки тракторных агрегатов
. Расчет потребности в горюче - смазочных материалах и планирование технического обслуживания
. Определение основных технико - эксплуатационных показателей работы машино - тракторного парка
Заключение
Список используемой литературы
тракторный машина смазочный обслуживание
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:
1.механизация наиболее трудоемких производственных процессов.
2.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.
1. 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 лесничестваПлощадь,га ВсегоБазарно-Карабулакский лесхоз:44488,0 га- Алексеевское лесничество7273,0 га- Биклейское лесничество8113,0 га- Вязовское лесничество8660,0 га-Липовское лесничество10242,0 га- Нееловское лесничество10200,0 га
Таблица 2. Распределение территории лесничества по лесорастительным зонам и лесным районам.
№ п/пНаименование участковых лесничествЛесорастительная зонаЛесной районПеречень лесных кварталовПлощадь, га1234561Алексеевскоелесостепная зоналесостепной район европейской части РФвсе кварталы участкового лесничества7273,02Биклейскоелесостепная зоналесостепной район европейской части РФвсе кварталы участкового лесничества8113,03Вязовскоелесостепная зоналесостепной район европейской части РФвсе кварталы участкового лесничества8660,04Липовскоелесостепная зоналесостепной район европейской части РФвсе кварталы участкового лесничества10242,05Нееловскоелесостепная зоналесостепной район европейской части РФвсе кварталы участкового лесничества10200,0Всего по лесостепной зоне44488,0
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 земельВсего по лесничествуплощадь, га%123 Общая площадь земель44488,0100 Лесные земли - всего42758,096,1 Земли, покрытые лесной растительностью, - всего40503,091,0 в т.ч. лесные культуры11507,025,9 Земли, не покрытые лесной растительностью, всего2255,05,1 в том числе:1207,02,7 несомкнувшиеся лесные культуры лесные питомники, плантации49,00,1 естественные редины-- гари4,00,0 погибшие древостои265,00,6 вырубки670,01,5 прогалины, пустыри60,00,2 Нелесные земли - всего1730,03,9 в том числе:70,00,2 пашни сенокосы394,00,9 пастбища150,00,3 воды22,00,1 сады, тутовники, ягодники и др.-- дороги175,00,4 просеки140,00,3 усадьбы24,00,0 болота3,00,0 пески-- ледники-- прочие земли752,01,7Этот 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:
) до десяти километров - в размере пятидесяти метров;
) от десяти до пятидесяти километров - в размере ста метров;
) 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
ОперацияАгролесотехнические требования выполняемых работМарка машины и трактораПодготовка лесокультурной площади: сплошное срезание древесной растительностиКОМ - 2,3 МТЗ - 82Полосное вычесывание корнейВК - 1.7 Основная обработка почвы бороздная лесным 2-х отвальным плугомПЛ - 1.0 ЛХТ-55Посадка л/к саженцамиПосадка должна производиться равномерно, саблюдение плотности заделки. Вертикальное размещение Корневой системы. Расстояние м/у рядами 3 м, в ряду 0,75 мМЛУ-1 ЛХТ-55Агротехнический уход за лесными культурамиСоблюдение ширины захвата, глубину обработкиКЛБ - 1.7 ЛХТ - 55
Технологические карты на лесохозяйственные работы
№ техн. операцииВиды работХарактеристика объектаПеречень технолог. ОперацииМарка применяемых машин1еНа вырубках с избыточно увлажненными почвами с количеством пней более 600шт/гаВырубки 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-1302Обработка почвы как мера содействия естественному возобновлению леса 590кмСпелые сосновые насаждения. Травянистый покров сильныйРыхление почвы под пологом леса на глубину 20смЛХТ-553Обработка почвы как противопожарная мера 590 км.Дороги и просеки в лесуПрокладка двухотваловых борозд вдоль просек на 15 см. Подготовление полос, 3-кратное, на глубине 12 см.ЛХТ - 55 МТЗ - 82 5вПосадка леса по микроповышениям 59гаМикроповышения созданы свальным плугом ПЛМ-1,3. Расстояния между центрами микроповышений 5м.Посадка двухлетних сеянцев сосны. Шаг посадки 0,75м.ЛХТ-556вУход за почвой в лесокультурах текущего года по микроповышениям 59гаКультуры текущего года посажены по свальным микроповышениям. Расстояние между рядами 5м.Рыхление почвы и прополка в междурядьях, 4-кратное, на глубину 10м.ЛХТ-557вУход за почвой в лесокультурах прошлых лет по микроповышениям 168гаКультуры прошлых лет, посаженные рядами с шириной междурядий 5м.Рыхление почвы и прополка в междурядьях,3-кратное, на глубину 12м.ЛХТ-559Расчистка площадей от кустарников и мелколесья 59 гаПлощадь. Заросшие кустарниками и мелколесьемСрезка кустарника и мелколесьяДТ -7510Опрыскивание 59 гаЛесокультуры высотой до 3 мОднократное опрыскиваниеМТЗ - 8213Землеройные работы 59куб.м.Перемещение пластов грунтаРазравнивание грунтаТ - 130
2. 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), даНv
Для МТЗ - 82 ( подготовка почвы)
Рт = 1911 даН
Для ЛХТ - 55 ( противопожарная обработка почв)
Рт =367,2 * 46 * 0.8-5080 ( 0.08 + 0.1228), даН3
Рт = 3474 даН
Для ДТ - 75 ( посадка леса)
Рт =367,2 * 59 * 0.8-3000 ( 0.08 + 0.1228), даН2
Рт = 8057 даН
Для Т - 130 ( землеройные работы)
Рт =367,2 * 118 * 0.8-9400 ( 0.08 + 0.1228), даН7
Рт = 3046 даН
Рассчитывается число орудии и агрегата по формуле:
Рт - R сцпn ор =R ор, штДля ДТ - 75 Для ЛХТ - 55
8000 n ор =2415=3 шт.3474n ор =1050=3 шт.
Для МТЗ -82Для Т - 130
1911n ор =260=7 шт.1911n 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 -75Для ЛХТ - 55
R сцп. = 8057*0,2 = 1611 да НR сцп. = 3474 *0,2 = 694 да Н
Для МТЗ - 82 Для Т- 130
R сцп. = 1911*0,2 = 382 да НR сцп. = 3046 *0,2 = 609 да Н
Полное сопротивление агрегата R агр. находится по формуле:
R агр. = n R + R сцп.
Для ДТ -75Для 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.=РтДля ДТ -75
R агр.К исп.=Рт=0,9Для ЛХТ - 55
R агр.К исп.=Рт=0,7Для МТЗ - 82
R агр.К исп.=Рт=0,85Для 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 TW см =t пн n пн
60 TW 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:
∑ Мn 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 0Q = 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 машино - 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.
5.Определение основных технико - эксплутационных показателей работы машинно - тракторного парка
Для оценки работы машинно- тракторного парка используются технико - эксплутационные показатели, показывающие правильность выбора требуемой технологии, насыщенность технологических использования машинно - тракторного парка. Годовая нагрузка на один условный трактор в условиях га определяется так :
∑ Q усл.1 + ∑ Q усл.2 + . . . . + ∑ Q усл.nQ усл.ед.=n тр.1 + n тр. 2 q усл. 2 + . . . . Nтрn q усл. N
Видов работ в условных га по каждой марке трактора . Для перевода физических тракторов в условные необходимо количество физических тракторов n тр умножить на коэффициент перевода трактора той или иной марки в условные q усл. Коэффициенты перевода физических тракторов в условные даны в справочных данных. Расход горючего на одну машинно - смену или один условный га:
Q Q 1ед.=∑ M 1 + ∑ M 2 + . . . ∑ M n, кг / смену
Где Q - годовой расход горючего всеми тракторами
Q 1Q 1ед.=∑Q усл. 1 + ∑ Q усл. 2 + . . . ∑Q усл. n
М 1 Л 1 + М 2 Л2 + . . .М nЛ nЗ ед.=∑M 1 + ∑ M 2 + . . . ∑M n
Соответственно определяются затраты труда и на условный га:
М 1 Л 1 + М 2 Л2 + . . .М nЛ nЗ ед.=∑Q усл. 1 + ∑ Q усл. 2 + . . . ∑Qусл. n
Полноту загрузки машино - тракторного парка можно оценить коэффициентом использования МТП, который определяется так:
Д 1n тр. 1 + Д 2 n тр.2 + . . .Д n nтр.К исп..=Дr ( c) ∑ n тр
Во время разработки курсовой работы я ознакомилась с МТП.
Научилась подбирать машины и агрегаты для всех механизированных работ в лесном хозяйстве. Научилась рассчитывать потребность в количестве орудий и машин.
Так же научилась рассчитывать нормы выработки по операциям, горюче - смазочным материалам, тех.уходы , затраты на сезон.
В данной курсовой работе был произведен расчет тракторных агрегатов, определена оптимальная скорость проведения работ, при которой наиболее эффективно тяговая сила трактора. Для некоторых агрегатов рекомендовано использовать несколько машин для более полно загружения агрегата. Произведены расчеты по потребности в горюче - смазочных материалах, количество тех. уходов. Рекомендуется проводить работы по защите леса от вредителей, т.е. производить опрыскивание, аэрозольную обработку.
Список используемой литературы
. Метальников М. С. Лесохозяйственные машины. - М.: Экология, 1991. - 280 с.: ил.
2.Машины, механизмы и оборудование лесного хозяйства: справочник/ В. Н. Винокуров, В. Е. Демкин и др. - М.: МГУЛ, 2002. - 439 с.