Культиватор лесной бороздной КЛБ-1,7 — Комплексная механизация работ по созданию лесных культур сосны на землях сельхозпользования с дренированными почвами

Мощность двигателя является одним из важнейших эксплуатационных показателей трактора. Она расходуется на движение трактора, преодоление трения в трансмиссии, буксование трактора, преодоление препятствий, привод механизмов валом отбора мощности и т. д.

Потребная мощность рабочих машин должна быть меньше той, которую развивает двигатель. Для машин с активным рабочим органом рассчитывается потребная мощность.

Кусторезы, мульчеровщики с активным рабочим органом и фрезерные машины (почвенные фрезы) имеют собственный привод от вала отбора мощности (ВОМ) трактора. Для обеспечения работы такого типа машин необходимо, чтобы выполнялось условие: чтобы выполнялось условие:

N_тр > N_потр,                                              (5.1)

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

  N_потр – потребная мощность для работы кустореза или фрезы, кВт

 Расчет тягового сопротивления фрезы ФЛУ-0,8

             N _потр  = N _дв N _рез N _отбр , кН                   (5.2)

где N_дв – мощность, необходимая на продвижение фрезы в рабочем положении, кВт;

N_рез – мощность, необходимая для перемешивания почвы и находящихся в ней растительных остатков, кВт;

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

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

                  N _движ. = , кВт                                  (5.3)

где G_ф – масса фрезы, 750 кг;

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

f – коэффициент трения металла о почву и древесину, принимаем 0,35;

v_т – скорость движения трактора, принимаем 0,8 м/с.

N_движ =  = 2,06 кВт

Мощность, необходимая для резания грунта, определяется по формуле:

                    N _рез = , кВт                    (5.4)

где k_п – удельное сопротивление почвы резанию, принимаем 35000Н/м²;

a – глубина фрезерования, принимаем 0,12 м;

b – ширина захвата фрезы, 0,80 м;

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

v_т – скорость движения трактора, принимаем 0,80 м/с.

Окружная скорость фрезерного барабана записывается в виде:

                          v_окр.б = w _б ∙ r _б , м/с                                     (5.5)

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

r_б –  радиус рабочего органа, принимаем 0,32 м.

Угловая скорость барабана определяется по формуле:

                    w _б = , рад/с                                     (5.6)

где n’ – частота вращения рабочего органа кустореза, принимаем 240 об/мин.

w_б = 25,12 рад/с

v_окр.б = 25,12·0,32 = 8,04 м/с

N_рез =  = 24,33 кВт

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

                   N _отбр. = , кВт                        (5.7)

где k_отбр – коэффициент отбрасывания почвы рабочими органами, применяем 0,7;

G_отбр – сила тяжести грунта, отбрасываемого рабочими органами за время t, Н;

v_окр.б. – окружная скорость фрезерного рабочего органа, 8,04м/с;

v_т – скорость движения трактора, принимаем 0,80 м/с;

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 выражения:

                    G _отбр. = γ ∙ a ∙ b ∙ (v_окр.б – v_т) ∙ t, Н                         (5.8)

где γ – удельный вес почвы, принимаем 20 000 Н/м³;

a – глубина фрезерования, принимаем 0,12 м;

b – ширина захвата фрезы, принимаем 0,80 м;

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 56 шт.;

n” – частота вращения рабочего органа, принимаем 4 об/с.

t = = 0,004 с

G_отбр. = 20000·0,12·0,8·(8,04-0,8) ·0,004 = 55,60 Н

N_отбр. =    = 26 кВт

N_потр  = 2,06 24,33 26 = 52,39 кН

Потребная мощность фрезы ФЛУ-0,8 с активным рабочим органом составила 29,68 кВт. Мощность трактора МТЗ-82, с которым агрегатируется фреза, N_тр = 55,2 кВт, следовательно, необходимое условие N_тр > N_потр, т..

Рекомендуемые страницы:

Экономичность машино-тракторных агрегатов в значительной степени определя­ется расходом топлива на единицу площади (гектар). Затраты на топливо составляют около 25 % всех эксплуатационных расходов.

Расход топлива изменяется в зависимости от нагрузки двигателя, тяго­вого и скоростного режима работы агрегата.

При расчёте топлива учитываются три основных режима работы трактора: рабочий ход, холостое движение агрегата, когда машина находится в транспортном положении и работа двигателя на холостом ходу во время остановки. В хозяйстве для каждой марки трактора рассчитывается сменный расход топлива по формуле:

Q _см = q _р · t _р q _х · t _х q _о · t _о , кг/смену                   (7.5)

где q _р , q _х , q _о – расход топлива при рабочем режиме, при холо­стых переездах и на остановках, кг/час;

           t _р , t _х , t _о – время работы двигателя в течение смены на соответ­ствующих режимах, час: t_p – 80 % от Т_см; t_x – 15 % от Т_см; t _о – 5 % от Т_см.

Рассчитаем расход топлива для МТЗ–82:

q_р =8,5,  q_х=5, q_о=1,2 кг/час;

t _р=6,4 ч; t_x=1,2 ч; t _о=0,4 ч.

Q _см =9·6,4 6·1,2 1,2·0,4=60,88 кг/смену

Рассчитаем расход топлива для ЛХТ-4:

                          q_р =12, q_х=7, q_о=1,5 кг/час;

t _р=6,4 ч; t_x=1,2 ч; t _о=0,4 ч.

Q _см =12·6,4 7·1,2 1,5·0,4=85,8 кг/смену

По видам работ расход топлива на один гектар рассчитывается по
формуле:

                                 Q _га = , кг/га                                   (7.6)

где П_см – сменная производительность агрегата, га/смену.

Расход основного топлива в килограммах и литрах на весь объем работы указан в таблице 7.3. Вид основного топлива для трактаров – дизельное.

Необходимое количество смазочных масел и пускового бензина рассчитываем исходя из норм расхода смазочных материалов и пускового бензина в процентном отношении к общему количеству основного топлива (из таблицы 7.1). Результаты расчетов занесены в таблицу 7.2

Для трактора ЛХТ-4 норма расхода дизельного масла − 5,4%,
автола− 0,3%, солидола − 0,8%, нигрола − 1 %, пускового бензина − 1%
к основному топливу.

Для трактора МТЗ-82 норма расхода дизельного масла – 4,8%, автола − 0,3%, солидола − 0,8%, нигрола − 1 %, пускового бензина − 1% к Расчет сменного расхода топлива для ЛХТ-4:

Таблица 7.1 – Потребность в основном топливе для выполнения заданного объема работ

Необходимое количество смазочных масел и пускового топлива рассчитывается исходя из норм расхода смазочных материалов и пускового бензина в процентном отношении к общему количеству основного топлива (из таблицы 7.2).

Таблица 7.2 – Потребность в смазочных материалах и пусковом бензине на весь объем работы

     7.4  Расчет посадочного материала

Потребное количество посадочного материала на заданный объем работ рассчитывается по формуле:

N _{посад.мат} =  · Q , тыс. шт.                    (7.7)

где ψ – поправочный коэффициент на потерю и повреждение посадочного материала, 1,1;

          n – количество высаживаемых рядов за один проход лесопосадочной машины, 1;

            B – расстояние между центрами проходов, 2 м;

   t – шаг посадки, 0,7 м;

         Q – объем работ, 120 га.

N_{посад.мат} = ·120 = 942,6 тыс. шт.

     7.5  Расчетно-технологическая карта

Для определения эффективности работы того или иного агрегата необходимо учитывать затраты на его эксплуатацию. К экономическим показателям, характеризующим использование машин, относятся потребность в рабочей силе и количестве тракторо-смен, прямые эксплуатационные затраты и удельные капитальные вложения. Расчет затрат должен выполняться в такой же последовательности, в которой выполняются и операции.

Денежные затраты на выполнение работ включают в себя: затраты на содержание машинно-тракторных агрегатов; заработную плату трактористов и других рабочих, обслуживающих агрегат; стоимость ТСМ; затраты на семена и посадочной материал; стоимость удобрений и гербицидов.

Затраты на содержание машинно-тракторного агрегата находим по формуле:

             С_маш =  , руб.        (7.8)

где Е_маш, Е_тр. – суммарная стоимость соответственно машины (орудия) и базового трактора, тыс.руб.;

а_маш, а_тр. – годовая норма амортизационных отчислений соответственно машины (орудия) и базового трактора, %;

k_ТОмаш, k_ТОтр. – годовая норма отчислений на текущий ремонт и техническое обслуживание соответственно машины (орудия) и базового трактора, %;

Д_год – количество рабочих дней в году, 220 дней;

n_см – количество рабочих смен в сутки, 1 смен.

Рекомендуемые страницы:

Высокопроизводительное использование машин в течение срока эксплуатации достигается при соблюдении всех требований и правил, предусмотренных системой технического обслуживания, которое содержит комплекс мероприятий, направленных на устранение неисправностей и продление срока службы машин. Лесохозяйственная техника работает в сложных условиях. Под влиянием вибрации и рабочих нагрузок ослабевают болтовые соединения, увеличиваются зазоры в сочленениях машин, деформируются детали, появляются другие неисправности. Поэтому следует систематически контролировать состояние машин и отдельных узлов и деталей, выявленные неисправности своевременно устранять.

В практике принята планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта машин, т. е, все мероприятия технического обслуживания проводятся в обязательном порядке и в установленные сроки. Каждый вид технического обслуживания содержит определенную номенклатуру работ.

Периодическое техническое обслуживание – совокупность операций по проверке технического состояния, заправке, регулировке, смазке и подтягиванию креплений после выполнения определенного объема работ с целью предупреждения преждевременного износа деталей и обеспечения длительной, экономичной и высокопроизводительной работы машины.

Для тракторов установлена трёхмерная система технического обслуживания (ТО-1, ТО-2, ТО-3), для автомобилей и лесозаготовительного оборудования – двухмерная (ТО-1, ТО-2). При уходе за простыми лесохозяйственными машинами выполняют два вида технического обслуживания: ежесменное и послесезонное. Ежесменное техническое обслуживание обычно не планируют, водитель обязан его выполнять в начале смены, в течение ее и после окончания работы.

По продолжительности отработанного времени ТО-1 тракторов проводят через 60 моточасов работы, ТО-2 – через 240, ТО-3 – через 960.

В начале смены трактор моют, проверяют комплектность, крепление узлов, наличие течи топлива, масла, охлаждающей жидкости и устраняют неисправность. Проверяют уровень масла в картере двигателя, охлаждающей жидкости в радиаторе, топлива в баках и при необходимости доливают. Запускают и прослушивают двигатель, проверяют освещение, рулевое управление, сигнализацию, тормоза, гидравлическую систему. При работающем двигателе следят за показаниями приборов.

После смены проверяют (на слух) работу масляной центрифуги. При организации междусменной стоянки тракторов и агрегатов обслуживание выполняют на открытых площадках, под навесом или в мастерской пункта технического обслуживания. Если трактор работает в две смены на отдельных участках, ежесменное обслуживание проводят на поворотной полосе или на делянке в перерыве между сменами.

Перед выполнением ТО-1 выполняют операции ежесменного технического обслуживания. Затем проверяют и при необходимости регулируют натяжение приводных ремней компрессора, вентилятора, генератора, а также натяжение гусеничной цепи, ход рычагов и педалей органов управления, тормозную систему, давление воздуха в шинах. Проверяют уровень масла и при необходимости доливают в корпусы редуктора ВОМ коробки передач и конечных передач, в ступицы балансиров опорных катков, направляющих колес, поддерживающих роликов. У трелевочных тракторов доливают масло в корпусы свободного хода лебедки и картеры заднего вала отбора мощности и редуктора привода лебедки.

Проверяют состояние аккумуляторов, при необходимости очищают поверхности батарей, вентиляционные отверстия в пробках, клеммы наконечников проводов, доливают дистиллированную воду, устраняют подтек электролита. Смазывают узлы трения и доливают масло в места, указанные в таблице смазки. Проверяют и при необходимости доливают топливо в баки и охлаждающую жидкость в редуктор. Тщательно проверяют работу двигателя и показания контрольных приборов.

При проведении ТО – 2 проверяют комплектность трактора, надежность крепления всех узлов и при необходимости доукомплектовывают, подтягивают крепления и устраняют подтек масла, топлива и охлаждающей жидкости. При необходимости доливают масло в корпусы коробки передач, рулевого управления, главной и конечных передач, муфты свободного хода и привода лебедки, редуктора пускового двигателя приводного шкива, главной передачи переднего моста, привода гидронасоса, ступицы опорных катков и направляющих колес, рычагов, верхних и нижних пар редуктора, в колонку (у трелевочных тракторов) управления коробки передач. Заменяют масло в агрегатах и узлах трактора и доливают его в местах, указанных в. таблице смазки. Проверяют состояние аккумулятора, электропроводки, щиток генератора и стартера, свечи и отверстия в головке цилиндров под свечи. При необходимости устраняют неисправности. Промывают и очищают фильтры очистки топлива и масла, воздухоочиститель, сетку маслоналивного патрубка, фильтры гидравлической системы и горловины топливного бака. Проверяют работу форсунок, зазоры между клапанами и коромыслами, главную муфту сцепления, зазоры между прерывателями магнето, механизм управления муфтами поворота и тормозами натяжение гусениц, тормоза, рулевое управление.

При проведении ТО – 3 внимательно проверяют техническое состояние трактора. Заменяют смазку в подшипниках водяного насоса, передних колес, генератора, блока и роликов погрузочного устройства. Смазывают оси рычагов, роликов управления раздаточной коробки, коробки передач и муфты сцепления, шлицы карданных валов, цапфы и втулки передней рамки погрузочного устройства, маховика двигателя, головок штока гидроцилиндров погрузочного устройства. Промывают и заправляют свежим маслом корпусы топливного насоса, регулятора частоты вращения коленчатого вала двигателя, редуктора пускового двигателя, главной передачи переднего моста, коробки передач, конечных передач, редуктора и привода лебедки, редуктора вала отбора мощности, рулевого механизма, промежуточной опоры карданного привода.

Проверяют крепление головки блока основного двигателя. Снимают и очищают от нагара форсунки, проверяют давление начала впрыска и качество распыла топлива. Проверяют работу и при необходимости регулируют на стендах агрегаты гидравлической системы, системы питания пускового двигателя, электрооборудование, контрольные приборы, топливный насос. Заменяют фильтрующие элементы фильтра тонкой очистки топлива. Промывают топливные баки и систему охлаждения двигателя. Проверяют состояние ходовой части, доводят мощность двигателя и часовой расход топлива до номинальных значений. Регулируют муфту сцепления пускового двигателя, конечных передач, подшипники опорных катков, механизм включения, пускового двигателя, сходимость передних колес. Проверяют работу трактора на холостом ходу и под нагрузкой.

Сезонное техническое обслуживание (СТО) проводят при переходе к весенне-летнему и осенне-зимнему периодам эксплуатации. Снимают с трактора утепленные чехлы. Сливают жидкость из системы охлаждения, промывают водой и удаляют накипь. Отключают от системы охлаждения индивидуальный подогреватель. Устанавливают винт сезонной регулировки реле-регулятора в положение «Л» (лето). Изменяют плотность электролита в аккумуляторах с зимней нормы на летнюю. Заправляют двигатель топливом летнего сорта. Заменяют масло летними сортами в двигателе, в топливном насосе, редукторе пускового двигателя, гидросистеме, в силовой передаче, ходовой системе, лебедке. Зачищают и окрашивают поврежденные места на тракторе.

Сезонное техническое обслуживание совмещается с ТО-1, ТО-2 или ТО-3, когда температура воздуха установится выше 5°С.

При переходе к осенне-зимнему периоду эксплуатации заменяют масло летних сортов на зимние в топливном насосе, двигателе, редукторе пускового двигателя, в узлах силовой передачи, ходовой системе, лебедке, гидросистеме, отключают радиатор системы смазки двигателя и далее проводят операции согласно таблице смазки.

Проверяют работу дистанционного термометра и термостата и частоту вращения коленчатого вала пускового двигателя. Промывают топливные баки, топливопроводы и фильтры системы питания основного и пускового двигателей. Заменяют фильтрующие элементы фильтра тонкой очистки топлива. Заполняют систему питания зимним дизельным топливом и проверяют работу двигателя. Устанавливают винт сезонной регулировки реле-регулятора в положение «3» (зима). Устанавливают плотность электролита в батареях аккумуляторов до зимней нормы. Включают в систему охлаждения двигателя индивидуальный подогреватель. Заполняют систему охлаждения незамерзающей жидкостью. Утепляют кабину трактора, двигатель, батарею аккумуляторов.

Рекомендуемые страницы:

Техника безопасности – совокупность приемов и правил, выполнение которых предупреждает несчастные случаи и травмы людей, обслуживающих машины. Основная задача техники безопасности заключается в создании безопасных условий труда в производстве. Для каждой группы лесохозяйственных машин и выполняемых технологических операций предусмотрены особые правила техники безопасности.

При подготовке трактора к работе необходимо проверить рулевое управление, тормоза, муфту сцепления, ходовую часть, коробку передач, сигнализацию, навесную систему, прицепное устройство. Перед началом движения агрегата надо убедиться, что вблизи нет людей, а при начале движения с места подать предупредительный сигнал.

Тракторист обязан до начала работы ознакомиться с объектом, где предстоит работать, обозначить вешками канавы, ямы и другие препятствия, наметить поворотные полосы, вдоль опасных склонов провести контрольные борозды, за которые заезжать запрещается. При работе на вырубках в лесу надо быть особенно осторожным, чтобы не допустить повреждения деревьев и опрокидывания трактора.

При длительных переездах с поднятым в транспортное положение орудием необходимо следить за его положением. Чтобы навесная машина самопроизвольно не опускалась, необходимо включать силовые цилиндры. Если осадок остается, масло между поршнем и цилиндром перетекает. Необходимо заменить или отремонтировать цилиндр.

При переездах с навесными машинами необходимо выбирать ровный путь следования, без ям, крутых поворотов, канав. Переезжать канавы, бугры и другие препятствия необходимо под прямым углом на малой скорости, избегая крена трактора и разных толчков.

При работе машинно-тракторного агрегата запрещается стоять на подножке или сидеть на прицепном устройстве, навесной машине, крыльях трактора, выскакивать из кабины трактора и садиться во время движения. Прицепные машины, орудия, прицепы необходимо сцеплять с тракторами жестким прицепным устройством.

При подготовке трактора к работе с навесной машиной необходимо проверить исправность гидросистемы, состояние шлангов, плотность затяжки соединительных штуцеров, маслопроводов, уровень масла в баке. При проверке технологического состояния машин, работающих с тросами, следует обратить внимание на их исправность. Габариты машин и агрегатов должны обеспечивать безопасный проезд по дорогам, надежную работу под пологом леса и на вырубках.

Выполнение правил техники безопасности должно сочетаться со строгим соблюдением требований пожарной безопасности.

Заключение

В результате выполнения курсовой  работы разработан проект комплексной механизации работ по созданию лесных культур сосны обыкновенной на свежей вырубке  с дренированными сухими почвами.

В соответствии с почвенными и лесорастительными условиями подобрана система машин для выполнения необходимых технологических операций:

· Удаление древесно – кустарниковой растительности;

· Корчевка пней и удаление порубочных остатков. По заданию курсового проекта нам предложена свежая вырубка площадью 120 га. Количество пней составляет 680 шт/га., диаметром 26см;

· Частичная обработка почвы;

· Сплошная культивация;

· Посадка саженцев сосны. Производится лесопосадочной  машиной;

· Лесоводственный уход. Представляет собой  полосную обработку почвы  культиватором для удаления сорной растительности и рыхления почвы при междурядной обработке.     

Проводиться по мере заростания лесных культур сорной растительностью, в данном случаи в год посадки.

Для проведения работ были выбраны следующие технические средства:

· Машина для измельчения пней МДП-1,5;

· Фреза ФЛУ-0,8;

· Лесопосадочная машина МЛУ -1А;

· Культиватор КЛБ-1,7;

· Трактор ЛХТ-4;

· Трактор МТЗ-82.

В ходе выполнения работы были рассчитаны тяговые сопротивления для основных машин, выбраны скорости и рабочие передачи, Сменная производительность, потребное количество машин и механизмов, потребное количество основного топлива и топливо–смазочных материалов, потребное количество посадочного материала.

 Так же были произведены расчеты затрат на создание лесных культур сосны обыкновеннойа (РТК) и построен график машиноиспользования.

Затраты на создание лесных культур составили 54271,71 рублей, в том числе на 1 гектар 452,26 рублей.

Рекомендуемые страницы: