Проект комплексной механизации реконструкции малоценных молодняков коридорным способом с посадкой еловых сеянцев

Трактор лесохозяйственный гусеничный ЛХT-100, предназначен для выполнения комплекса лесовосстановительных работ в лесной зоне: полосной расчистки вырубок корчевателем, плужной и фрезерной обработки ночвы, посева и посадки лесных культур, ухода за ними; может транспортировать грузы в условиях бездорожья, выполнять работы по защите лесов от пожаров, вредителей и болезней, а также производить трелевку леса.

Технологическое оборудование: самосвальный кузов с откидным задним бортом, задняя и передняя навесные системы, однобарабанная реверсивная лебедка, погрузочный щит, толкатель для прочистки волоков, окучивания и штабелевки деревьев. Погрузочный щит для использования трактора на трелевке устанавливают после снятия кузова и задней навесной системы.

Коробка передач имеет пять скоростей вперед – от 2,83 до 10,35 км/ч (с ходоуменышителем от 0.38 до 1.38 км/ч) и одну скорость назад.

Техническая характеристика трактора ЛХТ-100 представлена в таблице 4.8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4.9 – Трактор лесохозяйственный гусеничный ЛХТ-100

 

Таблица 4.8 – Техническая характеристика трактора ЛХТ-100

 

Наименование показателей	Значение
Тип	Гусеничный
Марка дизеля	СМД-18БН
Тяговый класс	3
Максимальное тяговое усилие, кН	102,4
Номинальное тяговое усилие,кН	58,8
Эксплутационная мощность, кВт	88
Наибольшее из средних условных давлений движителей на грунт, не более, мПа	0,051
Число передач: – переднего хода – заднего хода	5 1
Скорость движения на передачах, км\ч:                                                    I II III IV V	2,0   3,2   4,1   6,4 10,5
Дорожный просвет, мм	550
Грузоподъёмность, кг	3600
Параметры лебедки: количество барабанов
Кабина одноместная	Герметичная, шумовиброизолированная, с системой вентиляции и отопления, с большой поверхностью остекления, удобным, регулируемым по росту и весу водителя сиденьем
Масса, кг	10800

 

 

4.9 Техническая характеристика трактора ЮМЗ-6АЛ

 

 

ЮМЗ-6АЛ – марка серии универсальных колёсных тракторов сельскохозяйственного и промышленного назначения, выпускавшегося Южным машиностроительным заводом c 1970 по 2001 годы в нескольких различных модификациях, отличающихся друг от друга.

Тракторы ЮМЗ (рисунок 4.10) предназначены для работы с навесными, полунавесными и прицепными сельскохозяйственными машинами и орудиями, для привода в движение рабочих органов различных стационарных машин, а также для выполнения широкого круга транспортных работ. Несмотря на архаичность конструкции, тракторы марки ЮМЗ, в настоящий момент являются самыми надежными и простыми  из всех  тракторов данного класса, выпускаемых в СНГ. На "Южмаше" масса разработок, но в серии всего две модели, остальные существуют на картинках и в музее тракторов завода [5].

Техническая характеристика представлена в таблице 4.9.

 

 

Рисунок 4.10 – Трактор ЮМЗ-6АЛ

 

Таблица 4.9 – Технические характеристики

 

Модель трактора	ЮМЗ-6АЛ
Тяговый класс	1,4
Скорость движения, км/ч	2,1-24,5
Рабочий объем двигателя, л	4,94
Мощность двигателя, л.с.	60
Габаритные размера, мм	4065х1884х2730
Эксплуатационная масса, кг	12В
Давление  в  гидросистеме,  МПа	14
Число передач	5+1
Объем топливного бака, л	90

 

5 Расчет  тяговых  сопротивлений  основных  машин

 

 

5.1  Расчёт потребной мощности  кустореза КОМ – 2,3

 

 

Для обеспечения работы такого типа машин необходимо, чтобы выполнялось условие [2]:

 

                                     Nтр > Nпотр, кВт                            (5.1)

 

где Nтр – мощность трактора (из технической характеристики), кВт;

      Nnomp – потребная мощность для работы кустореза или фрезы, кВт.

 

Потребная мощность кустореза с активным рабочим органом определяется из выражения:

 

                            Nпотр = Nдв + Nрез + Nотбр, кВт                                (5.2)

 

где Nдв – мощность, необходимая на продвижение кустореза в рабочем

положении, кВт;

      Nрез –мощность, необходимая для перерезание древесно-кустарниковой растительности, кВт;

      Nотбр – мощность, необходимая на отбрасывание древесных частиц,                                      

                кВт.

 

Мощность, необходимая на продвижение кустореза в рабочем положении, составит:

 

                                     Nдвиж = , кВт                                  (5.3)

 

где Gк – масса кустореза (принимаем 1200 кг);

      g   – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с2;

            f – коэффициент трения металла о почву и древесину                        (принимаем 0,3) ;

      vт –   скорость движения трактора (принимаем 2,5 км/ч. )

 

vт = = 0,69 м/с

 

Nдвиж =   кВт

 

Мощность, необходимая на резание древесины, определяется по формуле:

 

                      Nрез = , кВт                        (5.4)

 

где   kр – удельное сопротивление древесины резанию  (принимаем                  

15х104 Н/м2);

        d   – средний диаметр срезаемой древесины (принимаем 0,02 м);

        dδ – диаметр рабочего органа (принимаем 0,11м);

        nств –количество стволиков срезаемой древесины на 1 м ширинзахвата (принимаем 5 шт);

        ε  –  коэффициент, учитывающий неодновременность процесса перерезания стволиков (принимаем 0,4);

       vокр.б – окружная скорость рабочего органа, м/с.

 

Окружная скорость фрезерного барабана записывается в виде:

    

                                   vокр.б = wб ∙ rб, м/с                         (5.5)

 

где wб – угловая скорость рабочего органа, рад/с;

       rб  – радиус рабочего органа (принимаем 0,055 м).

 

Угловая скорость барабана определяется по формуле:

 

                                   wб = , рад/с                                      (5.6)

 

где n’ – частота вращения рабочего органа кусторез (принимаем 2300 об/мин).

 

wб = рад/с

 

vокр.б = 241 0,055=13,26 м/с

 

Nрез = = 8,30 кВт

 

Мощность, необходимая на отбрасывание древесных частиц,                   определяется по формуле:

 

                          Nотбр. = , кВт                    (5.7)

 

где  kотбр – коэффициент отбрасывания древесины рабочими органа (применяем 0,7);

       Gотбр – сила тяжести древесины, отбрасываемой рабочими органами за время t, Н;

 

Сила тяжести древесины, отбрасываемой рабочими органами в единицу времени, определяется из выражения:

 

                    Gотбр = γ ∙ d ∙ dб ∙ nств. ∙ ε ∙ (vокр.б – vт) ∙ t, Н                (5.8)

 

где γ – удельный вес древесины (принимаем 4000 Н/м3);

      t – время подхода к почве очередного рабочего органа, с ;

      vокр.б – окружная скорость рабочего органа (принимаем 13,26 м/с);

      vт – скорость движения трактора (принимаем 0,69  м/с);

      g – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с2;

      t – время подхода к почве очередного рабочего органа, с.

 

Время подхода очередного рабочего органа определяется по формуле:

               

                                            t = , с                                    (5.9)

 

где z – количество ножей на рабочем органе (принимаем 2 шт.);

      n” – частота вращения рабочего органа (принимаем 38,3 об/с).

 

t = с

 

Gотбр =4000 0,02 0,11 0,4   (13,26-0,69) 0,013 = 2,88 Н

 

Nотбр. = кВт

 

Nпотр = 2,44+8,30+1,25 = 11,99 кВт

 

 

5.2 Расчет сопротивления подборщика  сучьев ПС-2,4

 

 

Тяговое сопротивление подборщика сучьев определяется из выражения:

 

                  Rпод=(Gпод+Gпач)· g · fпач+Kп · B · h, H                               (5.10)

          

где Gпод – масса подборщика сучьев, 1400 кг;

                Gпач  – масса перемещаемой пачки, 700 кг;

                 g – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с2;

                fпач – коэффициент сопротивления перемещению зубьев подборщика с пачкой (принимаем 1,2);

                 Kп – удельное сопротивление рыхления грунта (принимаем  9 Н/см2);

                 B – ширина захвата, 240 см;

                 h – глубина рыхления, 5 см.

 

Rпод = (1400+700) · 9,81 · 1,2+11 · 240 · 5 = 37921,20  Н

 

 

5.3  Расчёт потребной мощности фрезы МЛФ-0,8

 

 

Мощность,    необходимая    на    продвижение  фрезы  в  заглубленном положении, расчитывается по формуле:

 

                                   Nпотр = Nдв + Nрез + Nотбр, кВт,                                 (5.11)

 

где Nдв – мощность, необходимая на продвижение фрезы в заглубленном  положении, кВт;

      Nрез – мощность, необходимая для резания грунта, кВт;

                 Nотбр – мощность, необходимая на отбрасывание почвенных частиц, кВт.

 

Мощность, необходимая на продвижение кустореза в рабочем              положении, рассчитывается по формуле:

 

                                             Nдв.= , кВт                                        (5,12)

 

где  Gф – масса фрезы, 2300 кг;

        g – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с2;

                  f – коэффициент трения металла  о почву (принимаем  0,35);

                 Vm – скорость движения трактора 3,2 км/ч.

 

vт = = 0,89 м/с

 

Nдв. = кВт

 

Мощность, необходимая для резания грунта, определяется по формуле:

 

                                   Nрез = , кВт                       (5.13)

 

где kп – удельное сопротивление почвы резанию (принимаем 20000  Н/м2);

       a – глубина фрезерования (принимаем 0,2 м);

      b – ширина захвата фрезы (принимаем 0,8 м);

     vокр.б – окружная скорость фрезерного барабана, м/с;

       vт – скорость движения трактора (принимаем 3,2 км/ч).

 

Окружная скорость фрезерного барабана определяется по формуле:

 

                                                       Vокр = ωδ·rб, м/с,                                        (5.14)

 

где ωδ – угловая скорость рабочего органа, рад/с;

                rб – радиус фрезерного барабана (принимаем 0,4 м).

 

Угловая скорость барабана определяется по формуле:

 

                                                ωδ = , рад/с,                                        (5.15)

 

где n – частота вращения барабана фрезы, об/мин (принимаем 150 об/мин);

 

wб = рад/с

 

vокр.б = 15,70 0,4 = 6,28 м/с

 

Nрез = = 17,25  кВт

 

Мощность, необходимая на отбрасывание почвенных частиц, определяется по формуле:

 

                         Nотбр. = , кВт                       (5.16)