2.1. Подготовка территории.

С целью подготовки площади для последующей обработки почвы под лесные культуры, производится очистка от пней, древесных остатков, кустарников, мелкого леса, камней. Наиболее трудоёмкой операцией является корчёвка пней. В данной работе корчёвка будет производиться корчевальной машиной К-2А.

Расчёт технологической карты.

На 1 га согласно заданию 950 шт. пней – 10000м².

Площадь корчёвки:

- площадь одной полосы 1,5м*100м (согласно схеме корчёвки) = 150м²,

- число полос 100м/5м = 20 полос,

- суммарная площадь 150м²*20 = 3000м².

Методом интерполяции получаем, что на 3000м² будет 285 шт. пней (объём данного вида работ на 1 га).

Общий объём данного вида работ 285*300га = 85500 шт. пней.

Сменная производительность МТА: П_см = (Т_см.*К_см.)/( К_н*Т_ц), где Т_см – время смены, с; К_см – коэффициент использования времени смены (0,8); К_н – коэффициент неучтённых потерь времени при проведении работ при корчевании пней (2); Т_ц – время цикла корчевания одного пня (200с),с .

П_см = (28800*0,8)/( 2*200) = 60 шт. пней.

Потребное количество рабочих смен на общий объём работ

n_см..= V_раб./П_см..= 85500/60 = 1425 смен.

Количество рабочих дней n_дн.= n_см/n_{см.в дн.} =1425/2=713дней.

n_{см.в дн} - количество смен в день (2см.).

Сроки выполнения работ май-сентябрь = 120 дней.

Продолжительность одной рабочей смены 8 часов.

Потребное количество МТА

n_мта= n_дн/срок выполнения работ = 713/120 = 6 шт.

Для 6 единиц МТА сменная производительность П_см = 60*6 =360 пней/см.

Тогда количество рабочих дней n_дн = 85500/360 = 238 дней. А в две смены

n_{дн за 2 см.}= 238/2 = 142 дня.

Расчётная продолжительность рабочей смены t_р.см. = (8*К_см)/К_н, где

К_см - коэффициент использования времени смены (0,8), К_н – коэффициент неучтённых потерь времени при проведении работ по корчеванию пней (2).

t_р.см. = (8*0,8)/2 =3,2ч.

Всего количество рабочих часов на общий объём работ

t_сум.. = n_{дн в 2 см}* n_{см.в дн} * n_мта * t_р.см. =142*2*6*3,2 = 5453ч.

R_п = 10⁴*q_п*√(d_п³), где d_п - диаметр пня, см (24см) ; q_п - коэффициент пропорциональности (для берёзы 0,06); R_п – тяговое сопротивление, Н.

R_п = 10⁴*0,06*√(24³) =60*117,6 = 70545,3Н.

N_п = (R_п*v_п )/1000, где v_п – скорость подъёма пня при корчевании(0,12м/с); N_п – мощность, кВт. N_п = (70545,3*0,12)/1000 = 8,5 кВт.

G_ч = (N*q_т)/1000, где q_т – удельный расход топлива, г/кВт*ч; G_ч – часовой расход топлива, кг/ч.

G_ч = (8,5*244)/1000 = 2,06 кг/ч.

Суммарный расход топлива G_сум. = G_ч * t_сум..= 2,06*5453 =11233,2 кг.

Стоимость топлива 11233,2 кг *25руб. = 280830 руб.

2.2. Подготовка почвы на вырубке.

В зависимости от лесорастительных условий и категорий лесокультурных площадей применяют сплошную и частичную обработку почвы. Сплошная обработка применяется при создании лесонасаждений в лесостепной и степной зонах на полностью раскорчёванных вырубках, а также лесных питомниках.

Частичная обработка применяется при создании лесных культур на вырубках, гарях, под пологом леса, на горных склонах, песках. Почву готовят при таких случаях полосами или бороздами.

В данном курсовом проекте для обработки почвы используется лесной плуг

ПКЛ-70-4.

Техническая характеристика корчевальной машины ПКЛ-70-4:

- масса плуга m_пл. = 520 кг,

- ширина захвата корпуса плуга b = 1,4 м,

- глубина борозды a = 0,1 м.

Расчёт технологической карты.

Длина одного рабочего хода L_р.х. = 100м; расстояние между полосами 5м; всего полос 20 штук. Общая протяжённость всех рабочих ходов ∑ L_р.х. на одном гектаре = 100*20 = 2000м.

Длина холостого хода L_х.х. = l_в + (2*π*R_пов.)/2+l_в,

где l_в – длина въезда, м (l_в = 1,1L_а); R_пов.- радиус поворота трактора, м (2,5); L_а – кинематическая длина МТА (2,2м). l_в = 1,1*2,2 = 2,42м.

L_х.х. = 2,42 + (2*3,14*2,5_.)/2+2,42 =12,69 = 12,7 м. L_{х.х.общ.} = 12,7*20 = 254 м.

∑L = L_р.х.+ L_х.х. = 2000+254 = 2254м.

Общий объём данного вида работ 2254*300га = 676200 м.

Сменная производительность МТА: П_см = v_т * T_см *K_см * K_тг * φ_р.х. , где v_т – скорость трактора, м/с (скорость МТЗ-82 на первой передаче 0,7 м/с); T_см – продолжительность смены, с (28800 с); K_см – коэффициент используемого времени смени (0,8); K_тг – коэффициент технической готовности МТА (0,8); φ_р.х – коэффициент рабочих ходов (0,8).

_.П_см = 0,7*28800*0,8*0,8*0,8 = 10322 м.

Потребное количество рабочих смен на общий объём работ

n_см..= V_раб./П_см..= 676200/10322 = 65 смен.

Количество рабочих дней n_дн.= n_см/n_{см.в дн.} =65/2=32 дня.

n_{см.в дн} - количество смен в день (2см.).

Сроки выполнения работ июнь и июль = 60 день.

Продолжительность одной рабочей смены 8 часов.

Потребное количество МТА: n_мта= n_дн/срок выполнения работ =32/60 =0,5= 1 шт.

Расчётная продолжительность рабочей смены Т_р.см. = Т_см.* К_см*К_т.г.*φ_р.х. , где

К_см - коэффициент использования времени смены (0,8), К_т.г. – коэффициент технической годности МТА (0,8); φ_р.х. – коэффициент рабочих ходов (0,8); Т_см. – продолжительность сменяя, ч (8).

Т_р.см. = 8_.* 0,8*0,8_.*0,8 = 4,1 ч._.

Количество рабочих дней в 2 смены n_{дн за 2 см.}= n_дн /n_мта=32/1 =32 см.

Всего количество рабочих часов на общий объём работ

t_сум.. = n_{дн в 2 см}* n_{см.в дн} * n_мта * Т_р.см. =32*2*1*4,1 = 262ч.

Тяговое сопротивление плуга R_пл. = G_пл*f_т+K_п*a*b + δ*a*b*v² +q*Δ*a*b ,

где G_пл – сила тяжести плуга, Н; f_т – коэффициент трения металла о почву (0,6); K_п – удельное сопротивление почвы резанию, Н/м² (6*10⁴); a – глубина обработки почвы, м (0,10); b – ширина захвата корпуса плуга, м (1,4); δ – плотность почвы, кг/м³ (1500); v – скорость движения трактора, м/с (1,2); q – удельное сопротивление корня резанию, Н/м² (2*10⁶); Δ – часть площади поперечного сечения пласта, занятого корневой системой (0,02).

Почва лёгкая песчаная. G_пл = m_пл. *g = 520*10 = 5200Н.

R_пл. = 5200*0,6+60000*0,1*1,4+1500*0,1*1,4*1,44+2000000*0,02*0,1*1,4 = 3120+8400+302,4+5600 = 17422,4 Н.

N_пл. = (R_п*v_п )/1000, где v_п – скорость подъёма пня при корчевании(1,2м/с); N_пл. – мощность, кВт. N_пл. = (17422,4 *1,2)/1000 = 14,5 кВт.

G_ч = (N*q_т)/1000, где q_т – удельный расход топлива, г/кВт*ч; G_ч – часовой расход топлива, кг/ч.

G_ч = (14,5*252)/1000 = 3,65 кг/ч.

Суммарный расход топлива G_сум. = G_ч * t_сум..= 3,65*262 =956,3 кг.

Стоимость топлива 956,3кг*25руб. = 23907,5 руб.