3339

выкопка и операции по подготовке почвы повторяются дважды при выращивании саженцев).

Полученные итоговые значения удельной энергоемкости и удельной металлоемкости производства саженцев и укрупненных сеянцев позволяют определить более прогрессивную технологию.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4

Расчет энергоемкости и материалоемкости технологического процесса лесовосстановления на вырубках с дренированными почвами при понижении пней

Цель работы: приобрести навыки определять перспективные технологии и технологический комплекс машин.

Порядок выполнения:

1.Составляется перечень технологических операций лесовосстановления на старых вырубках. Используется для этого научнотехническая и учебно-методическая литература. Основным источником является учебное пособие «Система машин для лесного хозяйства и защитного лесоразведения». Воронеж. 2010. – 213 с. (авторы: Бартенев И.М., Драпалюк М.В., Шабанов М.Л.).

2.Выбираются марки тракторов, машин и орудий для выполнения технологических операций с указанием отдельных показателей технической характеристики.

Составляется таблица 3 по форме.

3. Производится расчет удельной энергоемкости и удельной металлоемкости по каждой технологической операции по формулам: Удельная энергоемкость:

4. Определяются удельная энергоемкость и удельная металлоемкость всего технологического процесса лесовосстановления на вырубках и с дренированными почвами при понижении пней. Данные заносятся в табл. 3.

При расчетах и следует учитывать повторяемость (многократность) отдельных технологических операций.

Полученные итоговые значения удельной энергоемкости и удельной металлоемкости лесовосстановления позволяют дать оценку прогрессивности технологии.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5

Расчет энергоемкости и материалоемкости лесовосстановления на свежих вырубках с различным количеством пней (400-600, 600-800 и более штук на гектаре)

Цель работы: приобрести навыки определять перспективные технологии и технологический комплекс машин.

Технологии процесса лесовосстановления зависят от количества пней и различаются тем, что при 400-600 шт/га вырубки не корчуют, а при большем количестве пней (600-800 шт.) производят полосную расчистку и более 800 шт. – сплошное удаление пней.

В данной работе необходимо рассмотреть два варианта – создание лесных культур на раскорчеванных вырубках полосами и сплошную, рассчитать и дать им оценку по энергоемкости, металлоемкости и по экологическим показателям (последнее основывается на опубликованных результатах исследований).

Механизированный уход в культурах, выращиваемых на расчищенных вырубках полосами, когда агрегат движется над рядком, ограничивается высотой дорожного просвета трактора и культиватора. Высота культур, обрабатываемых механизированным способом должна быть не более hк≤hкл+10 см – для хвойных пород и hк≤hкл+20 см – для лиственных пород. Уход в культурах (рыхление почвы и уничтожение сорной растительности)

12

большей высоты производится вручную. Если уход вручную не производить, то культуры большей части зарастают травянистой и кустарниковой растительностью и сохранность снижения до 50%.

Порядок выполнения:

1. Составляются перечни технологических операций лесовосстановления двух вариантов (табл. 4 и 5). Для каждой операции выбираются марки тракторов, машин и орудий с указанием отдельных показателей их технической характеристики.

Таблица 4 Технологические операции и комплекс машин лесовосстановления на

вырубках с расчисткой их полосами

Таблица 5 Технологические операции и комплекс машин лесовосстановления на

сплошь корчуемых вырубках

2. Производится по каждой технологической операции расчет удельной энергоемкости:

где - эффективная мощность двигателя, вт.; – сменная норма выработки, га/смену; – вес трактора, машины, сцепки, кг.

Полученные данные заносятся в табл. 4 и 5.

3. Определяется удельная энергоемкость и удельная металлоемкость всего технологического процесса по данным в графах 5 и 6 (табл. 4,5), учитывая повторяемость агротехнического ухода в течение первых трех лет

13

после посадки (в первый год 3-4 ухода, второй год - 3 ухода и третий год – 2 ухода).

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 6

Расчет энергоемкости и материалоемкости лесоразведения на песчаных землях

Цель работы: приобрести навыки определять перспективные технологии и технологические комплексы машин.

Песчаные земли представлены барханными подвижными песками, но в нашей стране в основном бугристыми песками, заросшими травянистой растительностью. Сплошная распашка бугристых песков исключена из-за опасности ветровой эрозии и превращения их в подвижные пески. Поэтому в работе рассматриваются бугристые пески.

Порядок выполнения работы:

1.Составляется перечень технологических операций технологического процесса создания защитных лесных насаждений на бугристых песках. Используется для этого имеющаяся научно-техническая и учебнометодическая литература и справочные материалы. Основным источником является учебное пособие «Система машин для лесного хозяйства и защитного лесоразведения». Воронеж. 2010. – 213 с. (Авторы: Бартенев И.М., Драпалюк М.В., Шабанов М.Л.). Технологический комплекс изложен на стр.

118-119.

2.Выбираются марки машин и орудий для выполнения технологических операций с указанием отдельных показателей технической характеристики.

Составляется таблица 6 по форме.

3. Производится расчет удельной энергоемкости и удельной металлоемкости по каждой технологической операции по формулам: удельная энергоемкость:

14

всего технологического процесса лесоразведения на песчаных землях.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7

Расчет энергоемкости и металлоемкости создания полезащитных лесных полос

Цель работы: приобрести навыки определять перспективные технологии и комплексы машин агролесомелиоративных работ.

Порядок выполнения:

1.Составляется перечень технологических операций технологического процесса выращивания полезащитных лесных насаждений. Используется для этого научно-техническая и учебно-методическая литература. Основным источником является учебное пособие «Система машин для лесного хозяйства и защитного лесоразведения». Воронеж. 2010. – 213 с. (авторы: Бартенев И.М., Драпалюк М.В., Шабанов М.Л.). Технологический комплекс изложен на стр. 110-115.

2.Выбираются марки машин и орудий для выполнения технологических операций с указанием отдельных показателей технической характеристики. Составляется табл. 7 по форме.

3. Производится расчет удельной энергоемкости и удельной металлоемкости по каждой технологической операции по формулам: удельная энергоемкость:

15

Полученные данные заносятся в табл.7.

4. Определяются удельная энергоемкость и удельная металлоемкость всего технологического процесса выращивания полезащитных лесных полос в течение первого года после посадки. При этом должна учитывать многократность отдельных технологических операций (уход за паром и лесными полосами).

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 8

Расчет рационального состава МТА

Цель работы: усвоить методику расчета состава машинно-тракторных агрегатов, обеспечивающих снижение вредного воздействия на природную среду и энергетических затрат.

Порядок выполнения:

1.Руководителем выдается студенту задание на выполнение конкретной технологической операции, например, вспашка сплошная или полосная на открытых площадях, нарезка борозд, канав-террас, культивация пара, уход в междурядьях и рядах культур, посадка и др. По каждой операции даются основные исходные данные, включающие условия работы, основные агротехнические показатели – глубина вспашки, глубина и ширина борозд, глубина культивации, дискования и боронования, параметры посадочного материала.

2.Студент по исходным данным подбирает марку машины или орудия

и1-2 трактора разного класса тяги, учитывая при этом условия работы, технологические параметры эксплуатации трактора (скорость, возможность агрегатирования с применением сцепок, предел устойчивости при работе на склонах, при агрегатировании с машинами большей массы и удаленности центра тяжести машины относительно трактора и др.).

3.Производится расчетным путем проверка выбранного студентом состава агрегата.

16

Определяют тяговое усилие трактора по двум вариантам – при отсутствии и при наличии буксования движителей трактора. Последнее в большей степени имеет место в колесных тракторах.

Расчет силы тяги трактора, при отсутствии буксования, производится по формуле

сопротивления перекатыванию трактора; - уклон местности в единицах тангенса угла (tgɑ).

Знак «+» при движении на подъем и «-» - под уклон , , выбираются из характеристики трактора, приводимой в справочной литературе. Скоростной режим согласуется с условиями работы и технологическими требованиями выполняемой операции. Значение угла уклона задается преподавателем, а коэффициент выбирается из справочных источников и зависит от вида движителя и состояния поверхности почвы.

Тяговое усилие трактора в случае условий буксования движителей рассчитывается по формуле:

(23)

где - сцепная сила тяжести трактора, равная той силе тяжести, которая

ходовой части трактора с почвой, выбирается из справочной литературы по характеристике состояния почвы, соответствующей просчитываемому варианту.

4. Определяют коэффициент использования силы тяги трактора по формуле:

(24)

значение которого должно быть в пределах 0,85…0,95.

При больших значениях коэффициента трактор не сможет работать нормально, при незначительном повышении нагрузки на крюке двигатель заглохнет. В этом случае необходимо заменить на трактор повышенного класса тяги, либо перейти на низшую рабочую скорость или

17

заменить орудие, имеющего меньшую ширину захвата. Выполнив из принятых решений, произвести поверхностный расчет.

При меньших и даже малых значениях коэффициента следует принять одно из возможных решений:

-повысить рабочую скорость в пределах агротехнически допустимых;

-увеличить ширину захвата агрегата, применив сцепку позволяющую увеличить количество машин или орудий в агрегате с одним трактором;

-перейти на трактор меньшего класса тяги.

Приняв один из перечисленных вариантов, произвести поверхностный расчет.

Вариант увеличения ширины захвата агрегата возможен в случае перехода на многомашинный агрегат, применив в прицепную или навесную сцепку.

Полученное число орудий в агрегате округляют до целого в сторону меньшего значения. При этом необходимо учитывать, что навесных орудий в агрегате может быть 1 или 3, а прицепных – любое число в пределах ширины захвата, например, культиватора, сеялки или ширины междурядий при посадке растений.

5. Находят полное сопротивление агрегата

(27)

(28)

18

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 9

Сравнительный анализ по энергоемкости и природосбережению хлыстовой и сортиментной заготовки древесины

Цель работы: приобрести навыки в оценке эффективности различных технологий лесозаготовок.

В настоящее время наибольшее распространение получают технологии заготовки древесины хлыстами и сортиментами. Хлыстовая заготовка и последующая обработка хлыстов многооперационна и осуществляется в основном однооперационными машинами – валочные, трелевочные, валочнотрелевочные, сучкорезные. В составе механизированного отряда находится: валочно-пакетирующая машина, 2-3 трелевочных трактора и 2 сучкорезные установки.

Сортиментная заготовка осуществляется отрядом, состоящим всего лишь из двух комбинированных машин – харвестер и форвардер.

Поэтому сравнительный анализ проводится по таким показателям как, удельная энергоемкость и удельная металлоемкость на 1 м3 заготавливаемой древесины.

Порядок выполнения:

1. Составляется перечень технологических операций, указываются марки применяемых машин, мощность их двигателей, масса. Данные заносятся в табл.8 и 9.

Таблица 8 Исходные и расчетные данные хлыстовой технологии заготовки

2.Определяется суммарное значение удельной энергоемкости и удельной металлоемкости всего технологического процесса заготовки древесины и дается заключение.

3.Находится количество проходов лесозаготовительных машин по территории лесосеки, долю площади лесосеки, пройденной движителями машин и занятой трелевочными волоками в процентном отношении ко всей площади.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная литература

1.Бартенев И.М. Энергосберегающие и природосберегающие технологии в лесном комплексе [Текст] : учеб. пособие / И.М. Бартенев. – Воронеж, 2014. – 106 с. – Электронная версия в ЭБС «ВГЛТУ», ЭБС «Лань».

2.Бартенев И.М. Система машин для лесного хозяйства и защитного лесоразведения [Текст] : учебное пособие / И.М. Бартенев, М.В. Драпалюк, М.Л. Шабанов. – Воронеж, 2010. – 213 с. – Электронная версия в ЭБС «ВГЛТУ», ЭБС «Лань».

Дополнительная литература

1.Гончаров П.Э. Машины и механизмы лесного и лесопаркового хозяйства [Текст] / П.Э. Гончаров, И.М. Бартенев И.М., М.В. Драпалюк. – Воронеж, 2016. – 196 с. – Электронная версия в ЭБС «ВГЛТУ», ЭБС «Лань».

2.Бартенев И.М. Совершенствование технологий и средств механизации лесовосстановления [Текст] : Монография / И.М. Бартенев, М.В. Драпалюк, В.И. Казаков. – М., Флинта, «Наука», 2013. – 205 с.

20