Введение
Леса как природный комплекс нашей планеты имеют огромное экономическое, климаторегулирующее, водоохранно-защитное, народнохозяйственное значение, удовлетворяя возрастающие потребности в древесине и недревесной продукции, природных дарах леса. По лесным ресурсам Российская Федерация издавна занимает одно из ведущих мест в мире. При лесистости 45,3 % площадь, занятая лесными массивами, составляет 1178,3 млн.га.
Ведение лесного хозяйства предусматривает выполнение комплекса мероприятий, обеспечивающих своевременное восстановление леса наиболее ценными древесными породами, сокращение простоев земли на вырубках и других, не покрытых лесом площадях, проведение рубок ухода при целенаправленном формировании насаждений, осуществление мелиоративных, лесозащитных и других мероприятий, включая обеспечение охраны леса от лесных пожаров. Выполнение этих и других мероприятий является основой повышения общей производительности и продуктивности лесов. Например, только за период с 1993 по 1998 г. площадь земель в России, покрытых лесом, увеличилась на 12,9 млн. га. (в основном за счет проведения лесовосстановительных мероприятий).
Наряду с этим выполняются работы по повышению лесистости степных и лесостепных районов путем облесения пустующих земель; защите почвы от водной и ветровой эрозии; созданию защитных лесонасаждений на берегах водохранилищ, вдоль дорог и других объектов.
Выполнение всего комплекса мероприятий при интенсивном ведении лесного хозяйства стало возможным благодаря созданию и оснащению отрасли техникой с организацией использования средств механизации в производственных условиях.
Система машин в лесном хозяйстве выполняет общую задачу данной отрасли народного хозяйства по ускоренному воспроизводству лесных ресурсов, повышению производительности и продуктивности лесов путем интенсификации проведения комплекса лесохозяйственных мероприятий при снижении затрат труда и средств за счет обеспечения комплексной механизации лесохозяйственных процессов (а не отдельных работ) и более эффективного использования технических средств.
Система машин как основа комплексной механизации в лесном хозяйстве представляет сочетание взаимоувязанных по технологическому процессу и производительности комплексов машин, агрегатов и транспортных средств, которые обеспечивают выполнение всех производственных процессов, направленных на повышение продуктивности лесов при минимальных затратах труда и средств на единицу выполненной работы.
Цель написания данного курсового проекта состоит в том, чтобы разработать и применить наиболее лучшую и выгодную механизацию работ при выращивании посадочного материала в питомнике, а также разработать комплексную механизацию лесовосстановительных работ. В процессе разработки курсового проекта должны усвоиться основные знания механизации сельского хозяйства, так как в нем применяется теория пройденного ранее материала. Это должно быть сделано для усвоения образовательного процесса (с одной стороны) и для формирования фундаментальных знаний специалиста лесного хозяйства (с другой стороны).
1. Характеристика лесорастительных условий объекта проектирования
Разработка проекта на выращивание посадочного материала в питомнике и создание лесных культур будет проводиться в Барановского лесхозе Хасанского района. Данный район располагается на следующих видах почв: поймоземы слоистые и остаточные (пойменные, аллювиальные дерновые и остаточно-пойменные); буроземы оподзоленные (бурые лесные оподзоленные и глееватые оподзоленные); желто-буроземные буроземы оподзоленные (желто-земно-бурые лесные и бурые лесные оподзоленные). Растительность на данной территории представлена дубовыми лесами, хвойно-широколиственными и производными на их месте широколиственными многопородными лесами.
Продолжительность периода с температурой воздуха выше 10˚ не более 135 – 150 дней. За этот период накапливается сумма положительных температур 2200 - 2600˚. Вегетационный период в районе длится 175 – 190 дней. Годовые суммы осадков колеблются от 510 мм. в континентальной части до 710 мм. в прибрежной.
Весенние заморозки на территории района заканчиваются в основном в первой декаде мая, в предгорных частях района во второй декаде мая. Осенью заморозки на преобладающей части территории района начинаются в первой декаде октября, в предгорных частях в конце сентября. Продолжительность безморозного периода изменяется в пределах района от 130 до 160 дней.
Наибольшая за зиму высота снежного покрова достигает в среднем 15-20 см, а продолжительность его залегания от85 до125 дней. Абсолютный минимум температуры воздуха этого района был зарегистрирован – 45, - 50˚.
2. Механизация работ при выращивании посадочного материала в питомнике
В этом разделе курсового проекта, я предлагаю рациональную систему машин по выращиванию посадочного материала в питомнике, соответственно выданному заданию, рассчитаю тяговые сопротивления, а также нужное число агрегатов, сроки проведения операций. Доказательством того, что данная система машин действительно является правильной, послужат экономические расчеты затрат, необходимые для выполнения механизированных работ.
2.1 Проект технологии работ при выращивании посадочного материала в питомнике
Объем работ 5 га, посадочный материал пихта цельнолистная. Так как питомник является постоянным местом для выращивания различного вида посадочного материала, здесь наблюдается недостаточное содержание в почвах макро и микро элементов, по степени обеспеченности питательными веществами – крайне бедные. Механический состав почвы супесчаные, дренированные. Уклон по горизонталям 0,01
Разработка технологии системы машин производится в зависимости от объекта проектирования.Школьное отделение питомника - эту систему машин следует начинать с зяблевой вспашки, которая должна выполняться плугами общего назначения на глубину от 30 до 50 см, до появления снежного покрова и замерзания грунта. Зяблевая вспашка будет проводится плугом ПЛН-3-35 в агрегате с МТЗ-82, осенью. Весной, с III декады апреля производится боронование. На легких супесчаных почвах боронование проводится зубовой бороной БЗСС-1,0 в агрегате с МТЗ-82. Когда почва подготовлена, приступаю к посадке, для этого применяю школьную сажалку ЭМИ-5 в агрегате с Т-40 в мае. Летом следующего года, проводится механизированные уходы - культивация. Механические уходы проводятся культиваторами для междурядной обработки почвы с одновременным внесением минеральных удобрений: КНО-2,8 в агрегате с Т-40, в июне и июле. Далее осенью выполняется выкопка саженцев ВПН – 2 с боковой скобой в агрегате с ДТ-75.
2.2 Комплектование машинно-тракторных агрегатов
Зяблевая вспашка
Зяблевая вспашка проводится плугом ПЛН-3-35 в агрегате с МТЗ-82.
1. Тяговое сопротивление плугов общего назначения определяется по формуле:
Rпл=М * g* f + Ko* a* в, Н
где М – масса плуга, кг;
g – ускорение свободного падения, 9,8 м/с2;
f – коэффициент трения почвы о металл;
Ko – удельное сопротивление лемешных плугов;
a – глубина вспашки, см;
в – ширина вспашки, см;
Rпл =475*9,8*0,26+3*30*105=10660,3 Н
2. Тяговое сопротивление пахотного агрегата находится по формуле:
Rагр = Rпл + (Мтр + Мпл) * g*i
где Мтр – масса трактора, кг;
Мпл – масса плуга, кг;
g – ускорение свободного падения, 9,8 м/с2;
i – уклон по горизонталям.
Rагр = 10660,3+(2380+475)*9,8*0,07=3306,83 Н
3. Коэффициент использования тягового усилия трактора (ή) при работе с плугом общего назначения равен:
ή = Rагр / РTх
где Rагр – сопротивление агрегата, Н;
РTх – тяговое усилие трактора на передаче Х.
ή=3306,83 /6750=0,49 Х = 4 передача
4. Сменная производительность агрегата находится по формуле:
0,1* В * V* T*Kv * Kt* Кα
где В – конструктивная ширина захвата плуга, м;
V – расчетная скорость движения агрегата, км/ч;
T – продолжительность смены, 8 ч;
KV – коэффициент использования скорости рассчитывается по формуле
KV = (1 - δ) * (1 – λ) (2.2.)
KV =(1-0,14)*(1-0,3)=0,602
Kt – коэффициент использования времени смены, 0,8;
Кα – коэффициент, учитывающий влияние рельефа (при i ≤ 0,017 Кα = 1,0).
Wсм = 0,1*1,05*11,3*8*0,602*0,8*0,96=4,83 га
5. Дневная производительность (Wдн) находится по формуле
Wдн = Wсм * Ксм (2.3.)
где Ксм – коэффициент сменности, (1; 1,2; 1,5; 2).
Wдн = 4,83*1=4,83 га.
6. Число машино-смен (Mсм) определяется по формуле
Mсм = S / Wсм(2.4.)
Mсм = 5/4,83=1,035
7. Число машино-дней (Mдн)определяется по формуле
Mдн =S / Wдн(2.5.)