Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Июня 2014 в 20:43, курсовая работа
Лес – одно из важнейших природных богатств, сохранению и приумножению которого в нашей стране уделяется большое внимание. Он выполняет различные экологические, экономические и природоохранные функции. Лес имеет огромное полезащитное и санитарно-гигиеническое значение. Поэтому работники лесной промышленности и лесного хозяйства, руководствуясь основами лесного законодательства, должны вести освоение лесов так, чтобы удовлетворялись потребности народного хозяйства в древесном сырье и сохранялись и усиливались водоохранные, климаторегулирующие, санитарно гигиенические и другие полезные свойства леса.
В Республике Беларусь лесные насаждения занимают около 40 % территории. В то время как во всем мире ежегодно уничтожаются огромные площади лесных массивов, лесистость Беларуси постоянно увеличивается. Результатом этого служит правильное проведение системы ведения лесного хозяйства, и в этой системе реконструкция малоценных молодняков является важным лесохозяйственным мероприятием.
где kотбр – коэффициент отбрасывания почвы рабочими органами (принимае 0,8);
Gотбр – сила тяжести грунта, отбрасываемого рабочими органами за время t, Н;
vокр.б. – окружная скорость фрезерного рабочего органа, м/с;
vт – скорость движения трактора (принимаем 3,2 км/ч);
g – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с2;
t – время подхода к почве очередного рабочего органа, с.
Сила тяжести грунта, отбрасываемого рабочими органами в единицу времени, определяется из формулы:
Gотбр. = γ ∙ a ∙ b ∙ (vокр.б – vт) ∙ t, Н (5.17)
где γ – удельный вес почвы (принимаем 22500 Н/м3);
a – глубина фрезерования (принимаем 0,2 м);
b – ширина захвата фрезы (принимаем 0,8 м);
t – время подхода к почве очередного рабочего органа, с.
Время подхода очередного рабочего органа определяется по формуле:
t = , с (5.19)
где z – количество ножей на рабочем органе (принимаем 40 шт.);
n” – частота вращения рабочего органа (принимаем 4,2 об/с).
t = с
Gотбр. = 22500 0,2 0,8 (6,28-0,89)0,006 = 116,42 Н,
Nотбр. = кВт,
Nпотр = 7,03 + 17,25 + 22,99 = 47,27 кВт.
Для обеспечения работы фрезы необходимо выполнить условие формулы:
Nтр > Nпотр, кВт, (5.20)
где Nтр – мощность трактора ЛХТ-100, кВт;
Nпотр – потребная мощность для работы фрезы, кВт.
58,8 ˃ 47,27
5.4 Расчёт сопротивления лесопосадочной машины МЛУ- 1А
Сопротивление лесопосадочной машины МЛУ- 1А рассчитывается по формуле:
Rл.м= Gл.м · g · fm + kn ·a ·b · n , H (5.21)
где Gл.м – масса машины , 900 кг;
g – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с2;
fm – коэффициент трения металла о почву (принимаем 0,35) ;
kn– удельное сопротивление почвы резанию (принимаем 4,0 H/см2);
a – глубина хода сошника, см (принимаем 30 см) ;
b – ширина сошника, см (принимаем 15 см);
n – количество сошников, 1 шт.;
Rл.м=900 ·9,81 ·0,35+4,0 ·30·15·1=4790,15 Н
5.5 Расчёт сопротивления культиватора КЛБ-1,7
Сопротивления культиватора КЛБ-1,7 рассчитывается по формуле:
Rдоп = k ∙ (В – 2 ∙ e ∙ nр), Н (5.22)
где k – коэффициент удельного сопротивления машины на 1 м ширины захвата (принимаем 2200 Н/м);
В – ширина захвата агрегата, 1,7 м;
е – величина защитной зоны с каждой стороны ряда культур (принимаем 0,2 м);
nр – число рядов культур, обрабатываемых за один проход, 1 шт.
Rдоп = 2200 ∙(1,7 – 2 ∙ 0,2 ∙ 1 ) = 2860 Н
5.6 Мероприятия, снижающие вредные сопротивления машин
Для уменьшения вредных сопротивлений необходимо:
а) режущие кромки фрез, лап культиваторов, заостренных частей сошников лесопосадочных машин и т.д. поддерживать всегда острыми;
б) заменять металлические колеса пневматическими;
в) систематически смазывать трущиеся части ходовых колес и передаточных механизмов и регулировать зазоры между ними;
г) правильно устанавливать прицеп к машинам, чтобы линия тяги совпадала с линией сопротивления;
д) подготавливать площади работ, удаляя с поверхности различные препятствия в виде камней, корней и т.д. Там, где позволяют агротехнические требования, выбирать рабочие гоны в направлении уменьшения уклона обрабатываемой площади [1].
5.7 Выбор скорости и рабочей передачи
После того, как произведен для каждой операции выбор агрегатов (тяговой и рабочей машины), устанавливаются скоростные режимы работы агрегатов. При этом учитываются агротехнические требования, условия работы и эксплуатационные показатели машин. Целесообразна такая скорость движения при которой обеспечивается хорошее качество работы и оптимальная загрузка трактора.
При выборе рабочей скорости для проведения лесохозяйственных рабат особое внимание необходимо уделять условиям проведения работ. Агрегат может работать только в том случае, если трактор преодолевает сопротивление, возникающее при работе машины. Сопротивление же машин зависит от: массы машины, типа рабочих органов, ширины захвата, почвы и ее состояния, от условий применения машины.
За рабочую принимается передача, на которой коэффициент использования имеет значения более близкие к оптимальным. Оптимальные значения коэффициента 0,85-0,95. На операциях с малой энергоемкостью он может быть ниже.
Загрузка трактора, или коэффициент использования тягового усилия трактора, определяется по формулам:
ή= Rагр/Rкр , (5.23)
где Rкр – тяговое усилие на крюке;
Rагр – тяговое сопротивление агрегата;
Nпотр – расчетная мощность агрегата, кВт;
Nтр – мощность трактора, кВт.
Расчеты, произведённые по выбору скорости и вычислению коэффициента использования тягового усилия, сведены в таблицу 5.1.
6 Расчет потребности в машинах и топливе
6.1 Расчет производительности
Производительность агрегата – это работа, выполненная агрегатом в единицу времени. В зависимости от единицы времени различают производительность часовую, сменную, сезонную, годовую. Для мобильных лесохозяйственных агрегатов объем выполненной работы чаще всего определяется в единицах площади (га), объема (м3), массы (кг, т). Сменная производительность агрегатов, при полосной обработке почвы рассчитывается по формуле:
Псм = 0,1 · (Во + Вн) · vp · Тсм · kт, га/смену (6.1)
где Во – ширина обработанной полосы, м;
Вн – ширина необработанной полосы, м;
vp – рабочая скорость движения агрегата, км/ч, вычисляется по формуле:
где vт – теоретическая скорость движения агрегата установленной для данного вида работ передаче, км/ч;
εn – коэффициент, характеризующий потери на буксование и извилистость хода (принимаем 0,9);
Тсм – продолжительность рабочей смены, час (принимаем 8 часов);
kт – коэффициент использования рабочего времени (принимаем 0,8).
Расчёт сменной производительности кустореза КОМ-2,3
Для расчётов принимаем Vтp=4,26 км/ч; εn = 0,9
Vp= 4,26 ∙ 0,9 = 3,8 км/ч
Псм = 0,1 · (2,3 + 2,7) · 3,8 ·8 ·0,8=12,16 га/смену
Расчёт производительности подборщика сучьев ПС-2,4
Для расчётов принимаем Vтp=2,4 км/ч; εn = 0,9
Vp= 2,4 ∙ 0,9 = 2,16 км/ч
Псм = 0,1 · (2,4 + 2,6) · 2,16 ·8 ·0,8=6,91 га/смену
Расчёт производительности фрезы МЛФ - 0,8
Для расчётов принимаем Vтp=3,2 км/ч; εn = 0,9
Vp= 3,2 ∙ 0,9 = 2,88 км/ч
Псм = 0,1 · (0,8 + 4,2) · 2,88 ·8 ·0,8 = 9,22 га/смену
Расчёт производительности лесопосадочной машины МЛУ-1А
Для расчётов принимаем Vтp=2,5 км/ч; εn = 0,9
Vp= 2,5 ∙ 0,9 = 2,25 км/ч
Псм = 0,1 · (0,3 + 4,7) · 2,25 ·8 ·0,8 = 7,20 га/смену
Расчёт производительности культиватора КЛБ-1,7
Для расчётов принимаем Vтp=4,26 км/ч; εn = 0,9
Vp= 4,26 ∙ 0,9 = 3,83 км/ч
Псм = 0,1 · (1,7 + 3,3) · 3,83 ·8 ·0,8 = 12,26 га/смену
6.2 Расчет потребного количества машин и механизмов
Определение оптимального состава машинно-тракторного парка
проводится на основе технико-экономических расчётов и анализа показателей тракторного парка.
По каждой запроектированной операции определяют количество
тракторо-смен для выполнения установленного объёма работ и количество агрегатов, необходимое для выполнения работы в установленные сроки.
Количество тракторо-смен определяется по формуле:
Nт.с. = , тр/см, (6.3)
где Nт.с. – количество тракторо-смен;
Q – объём работ, га;
Псм – сменная производительность, га/см.
Количество агрегатов определяется по формуле:
тагр =
,
где mагр – количество агрегатов;
Др – продолжительность работы в днях.
Если количество агрегатов выражено дробным числом, то уменьшая
продолжительность работы Др, получают целое число агрегатов.
Расчёт тракторо-смен и агрегатов при прокладке коридоров
кусторезом КОМ-2,3:
Nт.с. =
Для расчёта количества агрегатов принимаем Др = 11 дней.
тагр = = 0,9; (1агрегат)
Определение количества тракторо-смен и агрегатов при расчистке
территории от порубочных остатков подборщиком сучьев ПС-2,4:
Nт.с. =
Для расчёта количества агрегатов принимаем Др = 19 дней.
тагр =
Расчёт количества тракторо-смен и агрегатов при рыхлении фрезой МЛФ-0,8:
Nт.с. =
Для расчёта количества агрегатов принимаем Др = 15 дней.
тагр =
Определение количества тракторо-смен и агрегатов при посадке
сеянцев лесопосадочной машиной МЛУ-1А:
Nт.с. =
Для расчёта количества агрегатов принимаем Др = 19 дней.
тагр =
Расчёт количества тракторо-смен и агрегатов при агротехническом уходе за лесными культурами культиватором КЛБ-1,7:
Nт.с. =
Для расчёта количества агрегатов принимаем Др = 11 дням.
тагр =
6.3 Расчёт посадочного материала
Потребное количество посадочного материала на заданный объём работ рассчитывается по формуле:
Nп.м. = , тыс.шт., (6.5)
где ψ – поправочный коэффициент на потерю, повреждение и т. п. посадочного материала, (принимаем ψ = 1,1);
n – количество высаживаемых рядов за один проход лесопосадочной машины,1 ряд;
В – расстояние между центрами проходов, 5 м;
t – шаг посадки, 0,5 м;
Q – оъём работы, 130 га.
Nп.м. =
Следовательно, для посадки сеянцев ясеня на площади 130 га нам необходимо 572 тыс.шт. сеянцев ели.
6.4 Расчет топливно-смазочных
Экономичность тракторного агрегата в значительной степени определяется расходом топлива на единицу площади (гектар). Затраты на топливо составляют около 25 % всех эксплутационных расходов.
Расход топлива изменяется в зависимости от нагрузки двигателя, тягового и скоростного режима работы агрегатов. При расчёте топлива учитываются 3 основных режима работы трактора: рабочий ход, холостое движение агрегата (рабочая машина находится в транспортном положении) и работа двигателя в холостую (на остановке).