2025
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования «Воронежский государственный лесотехнический университет
имени Г.Ф. Морозова»
ТЕХНОЛОГИЯ И МАШИНЫ ЛЕСОЗАГОТОВОК И ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА
Методические указания для самостоятельной работы по направлению подготовки аспирантов
35.06.04 – Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование в сельском, лесном и рыбном хозяйстве
направленность программы - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
Воронеж 2016
УДК 630*:65.011.54
Попиков, П. И. Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства: Методические указания для самостоятельной работы по направлению подготовки аспирантов 35.06.04 – Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование в сельском, лесном и рыбном хозяйстве Направленность программы - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства / П . И. Попиков; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2016. – 22 с.
Рецензент: заведующий кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ имени императора Петра I , д-р техн. наук, проф. Д.Н. Афоничев
2
Введение
Настоящие методические указания предназначены для организации эффективной самостоятельной внеаудиторной работы студентов, получающих высшее образование. Самостоятельная работа должна содействовать активизации познавательной деятельности студентов, развитию творческого отношения к учебной деятельности, формированию навыков самостоятельного творческого труда, умению решать профессиональные задачи, формированию потребности к непрерывному самообразованию, совершенствованию знаний и умений, расширению кругозора, приобретению опыта планирования и организации рабочего времени, выработке умений и навыков самостоятельной работы с учебной литературой, обеспечению ритмичной и качественной работы студентов в течение учебного года, снижению их загруженности в период сессии.
1.Цели и задачи дисциплины
1.1.Целью изучения дисциплины является усвоение аспирантами вопросов технологий и конструкций машин лесозаготовок и лесного хозяйства
вих тесной взаимосвязи.
1.2.Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
-изучение технологических процессов и операций, технических средств лесозаготовок, переработки полученных отходов, производства посадочного материала и лесовосстановления и путей их совершенствования, обеспечивающих высокие лесоводственно-экологические и техникоэкономические показатели;
-умение использовать полученные теоретические знания в обосновании, усовершенствовании и разработке прогрессивных технологий и перспективных машин;
–уяснение методов постановки и выполнения научных исследований и опытно-конструкторских работ.
1.3. Дисциплина «Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства» относится к Блоку 1 «Дисциплины (модули)», Вариативной части, индекс по учебному плану Б1.В.ОД.1.
2. Требования к результатам освоения дисциплины 2.1. Для эффективного изучения дисциплины у обучающегося
должны быть сформированы следующие профессиональные компетенции
3
(ПК), приобретенные при обучении в магистратуре (ФГОС магистров №35217 от 17.01.2015):
-способностью разрабатывать физические и математические модели исследуемых машин, приводов, систем, процессов, явлений и объектов, относящихся к профессиональной сфере, разрабатывать методики и организовывать проведение экспериментов с анализом их результатов (ПК-20);
-способностью подготавливать научно-технические отчеты, обзоры, публикации по результатам выполненных исследований (ПК-21).
2.1. Аспирант по результатам освоения дисциплины «Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства» должен обладать следующими компетенциями:
а) универсальными (УК):
-способностью к критическому анализу и оценке современных научных достижений, генерированию новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных областях (УК-1);
-готовностью участвовать в работе российских и международных исследовательских коллективов по решению научных и научнообразовательных задач (УК-3)
-способностью следовать этическим нормам в профессиональной деятельности (УК-5);
-способностью планировать и решать задачи собственного профессионального и личностного развития (УК-6);
б) общепрофессиональными (ОПК):
-способностью планировать и проводить эксперименты, обрабатывать и анализировать их результаты (ОПК-1);
-способностью подготавливать научно-технические отчеты, а также публикации по результатам выполнения исследований (ОПК-2);
-готовностью докладывать и аргументировано защищать результаты выполненной научной работы (ОПК-3);
в) профессиональными (ПК):
-способностью обосновывать и оптимизировать параметры и режимы работы лесозаготовительных и лесохозяйственных машин (ПК-1);
-способностью к выбору технологий, оптимизации параметров процессов
сучетом воздействия на смежные производственные процессы и окружающую среду (ПК-2);
-способностью к выбору технологий и оборудования лесообрабатывающих производств на лесопромышленных и лесохозяйственных предприятиях (ПК-3);
-готовностью использовать современные технологии и системы машин в процессия лесовыращивания, заготовки и обработки древесного сырья (ПК-4).
4
2.2 В результате освоения дисциплины аспирант должен:
-знать технологические процессы и операции, технические средства лесозаготовок, переработки полученных отходов, производства посадочного материала и лесовосстановления и пути их совершенствования, обеспечивающие высокие лесоводствено-экологические и технико-экономические показатели;
-уметь использовать полученные теоретические знания в обосновании, усовершенствовании и разработке прогрессивных технологий и перспективных машин;
– владеть навыками в использовании полученных знаний при постановке и выполнении научных исследований и опытно-конструкторских работ
3 Объем дисциплины и виды учебной работы
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
||
|
|
|
Трудоемкость |
|
|
Курс |
|
|||
|
|
Виды учебной работы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Всего |
В зач. ед. |
|
3 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
часов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
Общая трудоемкость дисциплины |
108 |
3 |
|
|
|
108 |
|
|
|
|
Аудиторные занятия |
54 |
1,5 |
|
|
54 |
|
|
||
|
Лекции (Л) |
36 |
1 |
|
|
|
36 |
|
|
|
|
Практические занятия (ПЗ) |
18 |
0,5 |
|
|
18 |
|
|
||
|
Самостоятельная работа |
18 |
0,5 |
|
|
18 |
|
|
||
|
Контроль |
36 |
1 |
|
|
|
36 |
|
|
|
|
Виды итогового контр. (зачет, экз.) |
* |
|
|
|
|
Экзамен |
|
||
|
4 Содержание дисциплины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.1 Разделы дисциплины и виды занятий |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
||
|
№ |
Разделы дисциплины. |
|
|
Лекции |
ПЗ |
СРС |
|||
п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
3 |
|
|
6 |
|
|
1. |
ПРОБЛЕМЫ В ОБЛАСТИ ТЕХНОЛОГИЙ И |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
МАШИН ЛЕСОЗАГОТОВОК |
И ЛЕСНОГО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ХОЗЯЙСТВА. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.1 |
Введение. Задачи курса. |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2. |
ХАРАКТЕРИСТИКА |
ОБЪЕКТОВ |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
ВОЗДЕЙСТВИЯ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2.1 |
Основные характеристики древостоев (бонитет, |
|
2 |
|
|
|
|
|||
|
|
класс товарности, полнота, состав в различных |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
регионах и др.). Типы почв. Физико- |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
механические и технологические свойства. Виды |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
почвенных деформаций. |
|
|
|
|
|
|
|
|
5
3. |
ТЕОРИЯ |
И |
МЕТОДЫ |
ВОЗДЕЙСТВИЯ |
|
|
|
|||
|
ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ НА ЛЕСНУЮ |
|
|
|
||||||
|
СРЕДУ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.1 |
Лесоводственно-экологические и технико- |
2 |
|
|
||||||
|
экономические требования к технологиям и |
|
|
|
||||||
|
машинам лесозаготовок и лесного хозяйства. |
|
|
|
||||||
|
Потенциал прочности почвы и допустимые |
|
|
|
||||||
|
удельные давления на почву. |
|
|
|
|
|
|
|||
3.2 |
Влияние |
типа |
и |
параметров |
движителей |
2 |
2 |
|
||
|
лесозаготовительных |
и |
лесохозяйственных |
|
|
|
||||
|
машин на напочвенный покров, подрост ценных |
|
|
|
||||||
|
пород и образование колеи. Эколого- и |
|
|
|
||||||
|
энергосберегающие |
технологии |
расчистки |
|
|
|
||||
|
вырубок и удаления пней. Подготовка вырубок к |
|
|
|
||||||
|
посадке леса. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ |
|
|
|
||||||
|
БАЗЫ |
ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ |
И |
|
|
|
||||
|
ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАБОТ. |
|
|
|
|
|
||||
4.1 |
Типаж лесных тракторов для лесосечных и |
2 |
2 |
2 |
||||||
|
лесохозяйственных работ. Конструкция и |
|
|
|
||||||
|
основные параметры. Обеспечение проходимости |
|
|
|
||||||
|
и маневренности тракторов и агрегатных машин |
|
|
|
||||||
|
при работе под пологом леса и в горных |
|
|
|
||||||
|
условиях. Гидрообъемные и гидромеханические |
|
|
|
||||||
|
передачи. Гидропривод в лесопромышленных |
|
|
|
||||||
|
тракторах и машинах. |
|
|
|
|
|
|
|
||
5. |
ТЕХНОЛОГИИ, |
|
ОБОРУДОВАНИЕ, |
|
|
|
||||
|
ОПТИМИЗАЦИЯ |
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ |
И |
|
|
|
||||
|
КОНСТРУКТИВНЫХ |
ПАРАМЕТРОВ |
И |
|
|
|
||||
|
РЕЖИМОВ |
|
|
|
РАБОТЫ |
|
|
|
||
|
ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ |
|
|
И |
|
|
|
|||
|
ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН |
|
|
|
|
|
||||
5.1 |
Технологии и техника сплошных и постепенных |
2 |
2 |
2 |
||||||
|
многоприемных рубок в различных типах леса. |
|
|
|
||||||
|
Технологии и машины для осветления культур и |
|
|
|
||||||
|
рубок ухода. Требования к конструкции и |
|
|
|
||||||
|
параметры машин. Конструкции гидросистем |
|
|
|
||||||
|
многооперационных |
машин. |
Обеспечение |
|
|
|
||||
|
надежности и режимы работы. |
|
|
|
|
|
|
|||
5.2 |
Технологии и оборудование для рубок ухода в |
2 |
2 |
2 |
||||||
|
горных лесах. Конструкции стационарных и |
|
|
|
||||||
|
мобильных |
|
трелевочно-транспортирующих |
|
|
|
||||
|
устройств. |
Комбинированные |
и универсальные |
|
|
|
6
|
лесозаготовительные |
и |
лесохозяйственные |
|
|
|
||||
|
машины и агрегаты. Их эффективность. |
|
|
|
|
|||||
5.3 |
Конструктивные особенности |
сучкорезных и |
2 |
|
|
|||||
|
раскряжевочных машин. Расчет сил и мощности |
|
|
|
||||||
|
пиления. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.4 |
Типы, |
компоновочно-кинематические |
схемы, |
2 |
2 |
2 |
||||
|
параметры |
и |
|
режимы |
работы |
|
|
|
||
|
гидроманипуляторов |
|
при |
выполнении |
|
|
|
|||
|
лесозаготовительных и лесохозяйственных работ. |
|
|
|
||||||
5.5 |
Комбинированные |
|
рабочие |
органы |
2 |
4 |
2 |
|||
|
почвообрабатывающих машин для работы в |
|
|
|
||||||
|
разных условиях. Теория взаимодействия |
|
|
|
||||||
|
лемешно-отвального корпуса плуга, имеющего |
|
|
|
||||||
|
различные формы рабочей поверхности с почвой |
|
|
|
||||||
|
и растительными остатками. Технологии и |
|
|
|
||||||
|
машины для лесовосстановления на вырубках и |
|
|
|
||||||
|
гарях в различных природно-климатических |
|
|
|
||||||
|
зонах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.6 |
Технологии |
и |
технологические |
линии |
2 |
2 |
2 |
|||
|
производства посадочного материала с закрытой |
|
|
|
||||||
|
корневой |
системой. |
|
Разработка |
и |
|
|
|
||
|
совершенствование машин для выращивания и |
|
|
|
||||||
|
выкопки посадочного материала в питомниках. |
|
|
|
||||||
5.7 |
Пути |
совершенствования процесса посадки |
2 |
2 |
2 |
|||||
|
растений и конструкции лесопосадочных машин |
|
|
|
||||||
|
непрерывного и дискретного действия. Выбор и |
|
|
|
||||||
|
расчет параметров лесных сеялок для высева |
|
|
|
||||||
|
семян различных древесно-кустарниковых пород. |
|
|
|
||||||
5.8 |
Способы и технические средства предупреждения |
6 |
2 |
2 |
||||||
|
и тушения лесных пожаров. Повышение |
|
|
|
||||||
|
эффективности машин для тушения пожаров |
|
|
|
||||||
|
грунтом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.9 |
Кусторезы и корчевальные машины. |
Пути |
6 |
2 |
2 |
|||||
|
повышения |
рабочих |
|
скоростей |
и |
|
|
|
||
|
производительности |
лесохозяйственных |
машин |
|
|
|
||||
|
при работе на вырубках. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Итого часов: |
|
|
|
|
|
36 |
18 |
18 |
|
|
Итого зачетных единиц |
|
|
|
1 |
0,5 |
0,5 |
4.2. Содержание разделов дисциплины
7
Раздел 1. ПРОБЛЕМЫ В ОБЛАСТИ ТЕХНОЛОГИЙ И МАШИН ЛЕСОЗАГОТОВОК И ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА.
Введение. Задачи курса.
Раздел 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ.
Основные характеристики древостоев (бонитет, класс товарности, полнота, состав в различных регионах и др.).Типы почв. Физико-механические и технологические свойства. Виды почвенных деформаций.
Раздел 3. ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ НА ЛЕСНУЮ СРЕДУ.
Лесоводственно-экологические и технико-экономические требования к технологиям и машинам лесозаготовок и лесного хозяйства. Потенциал прочности почвы и допустимые удельные давления на почв. Влияние типа и параметров движителей лесозаготовительных и лесохозяйственных машин на напочвенный покров, подрост ценных пород и образование колеи. Эколого- и энергосберегающие технологии расчистки вырубок и удаления пней. Подготовка вырубок к посадке леса.
Раздел 4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ БАЗЫ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ И ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАБОТ.
Типаж лесных тракторов для лесосечных и лесохозяйственных работ. Конструкция и основные параметры. Обеспечение проходимости и маневренности тракторов и агрегатных машин при работе под пологом леса и в горных условиях.
Раздел 5. ТЕХНОЛОГИИ, ОБОРУДОВАНИЕ, ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ И ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН. Технологии и техника сплошных и постепенных многоприемных рубок в различных типах леса.Технологии и машины для осветления культур и рубок ухода. Требования к конструкции и параметры машин. Технологии и оборудование для рубок ухода в горных лесах. Конструкции стационарных и мобильных трелевочно-транспортирующих устройств. Комбинированные и универсальные лесозаготовительные и лесохозяйственные машины и агрегаты. Их эффективность. Конструктивные особенности сучкорезных и раскряжевочных машин. Расчет сил и мощности пиления. Конструкции гидросистем многооперационных машин. Обеспечение надежности и режимы работы. Типы, компоновочно-кинематические схемы, параметры и режимы работы гидроманипуляторов при выполнении лесозаготовительных и лесохозяйственных работ. Теория взаимодействия лемешно-отвального корпуса плуга, имеющего различные формы рабочей поверхности с почвой и растительными остатками. Комбинированные рабочие органы почвообрабатывающих машин для работы в разных условиях. Технологии и машины для лесовосстановления на вырубках и гарях в различных природноклиматических зонах. Технологии и технологические линии производства посадочного материала с закрытой корневой системой. Разработка и
8
совершенствование машин для выращивания и выкопки посадочного материала в питомниках. Пути совершенствования процесса посадки растений и конструкции лесопосадочных машин непрерывного и дискретного действия. Выбор и расчет параметров лесных сеялок для высева семян различных древесно-кустарниковых пород. Способы и технические средства предупреждения и тушения лесных пожаров. Повышение эффективности машин для тушения пожаров грунтом. Гидрообъемные и гидромеханические передачи. Гидропривод в лесопромышленных тракторах и машинах. Кусторезы и корчевальные машины. Пути повышения рабочих скоростей и производительности лесохозяйственных машин при работе на вырубках.
5. Лекционные и практические занятия 5.1. Лекции
|
|
|
|
Таблица 3 |
|
№ п/п |
Раздел дисциплины |
|
Тема лекций |
|
|
1 |
2 |
|
3 |
|
|
1 |
Раздел 1 |
Введение. Задачи курса. |
|
||
2 |
Раздел 2 |
Основные |
характеристики древостоев |
||
|
|
(бонитет, класс товарности, полнота, |
|||
|
|
состав в различных регионах и др.). Типы |
|||
|
|
почв. |
Физико-механические |
и |
|
|
|
технологические |
свойства. |
Виды |
|
|
|
почвенных деформаций. |
|
||
2 |
Раздел 3 |
Лесоводственно-экологические и технико- |
|||
|
|
экономические требования к технологиям |
|||
|
|
и машинам лесозаготовок и лесного |
|||
|
|
хозяйства. Потенциал прочности почвы и |
|||
|
|
допустимые удельные давления на почву. |
|||
3 |
- |
Влияние типа и параметров движителей |
|||
|
|||||
|
|
лесозаготовительных |
|
и |
|
|
|
лесохозяйственных |
машин |
на |
|
|
|
напочвенный покров, подрост ценных |
|||
|
|
пород и образование колеи. Эколого- и |
|||
|
|
энергосберегающие технологии расчистки |
|||
|
|
вырубок и удаления пней. Подготовка |
|||
|
|
вырубок к посадке леса. |
|
||
4 |
Раздел 4 |
Типаж лесных тракторов для лесосечных |
|||
|
|
и лесохозяйственных работ. Конструкция |
|||
|
|
и основные параметры. Обеспечение |
|||
|
|
проходимости и маневренности тракторов |
|||
|
|
и агрегатных машин при работе под |
|||
|
|
пологом леса и в горных условиях. |
|
9
5 |
Раздел 5 |
Технологии |
и |
техника |
|
сплошных |
и |
|||||
|
|
постепенных |
многоприемных |
рубок |
в |
|||||||
|
|
различных типах леса. Технологии и |
||||||||||
|
|
машины для осветления культур и рубок |
||||||||||
|
|
ухода. Требования к конструкции и |
||||||||||
|
|
параметры машин. |
|
|
|
|
|
|
||||
6 |
- |
Технологии |
и |
оборудование |
для |
рубок |
||||||
|
|
ухода в горных лесах. Конструкции |
||||||||||
|
|
стационарных и мобильных трелевочно- |
||||||||||
|
|
транспортирующих |
|
|
|
устройств. |
||||||
|
|
Комбинированные |
и |
универсальные |
||||||||
|
|
лесозаготовительные |
|
|
|
|
|
и |
||||
|
|
лесохозяйственные машины и агрегаты. |
||||||||||
|
|
Их эффективность. |
|
|
|
|
|
|
||||
7 |
- |
Конструктивные |
|
|
особенности |
|||||||
|
|
сучкорезных и раскряжевочных машин. |
||||||||||
|
|
Расчет сил и мощности пиления. |
||||||||||
|
|
Конструкции |
|
|
|
|
гидросистем |
|||||
|
|
многооперационных машин. Обеспечение |
||||||||||
|
|
надежности и режимы работы. |
|
|
|
|||||||
8 |
- |
Типы, |
компоновочно-кинематические |
|||||||||
|
|
схемы, параметры и режимы работы |
||||||||||
|
|
гидроманипуляторов |
при |
|
выполнении |
|||||||
|
|
лесозаготовительных |
|
|
|
|
|
и |
||||
|
|
лесохозяйственных |
работ. |
|
Теория |
|||||||
|
|
взаимодействия |
лемешно-отвального |
|||||||||
|
|
корпуса плуга, имеющего различные |
||||||||||
|
|
формы рабочей поверхности с почвой и |
||||||||||
|
|
растительными остатками. |
|
|
|
|
|
|||||
9 |
- |
Комбинированные |
рабочие |
|
органы |
|||||||
|
|
почвообрабатывающих машин для работы |
||||||||||
|
|
в разных условиях. Технологии и машины |
||||||||||
|
|
для лесовосстановления на вырубках и |
||||||||||
|
|
гарях |
в |
|
различных |
|
|
природно- |
||||
|
|
климатических зонах. |
|
|
|
|
|
|
||||
10 |
- |
Технологии |
и |
технологические |
линии |
|||||||
|
|
производства |
посадочного |
материала |
с |
|||||||
|
|
закрытой корневой системой. Разработка |
||||||||||
|
|
и |
совершенствование |
|
машин |
для |
||||||
|
|
выращивания |
|
и выкопки |
посадочного |
|||||||
|
|
материала в питомниках. |
|
|
|
|
|
|||||
11 |
- |
Пути |
совершенствования |
процесса |
||||||||
|
|
посадки |
растений |
и |
|
конструкции |
10