Малоценные насаждения. Характеристика условий выполнения работы. Реконструкция малоценных насаждений

Общие сведения

Как особое лесохозяйственное мероприятие реконструкция насаждений возникла в послевоенные годы, когда широко при­менялись концентрированные рубки без должного внимания к их последующему возобновлению.

По ГОСТ 17559-82 под реконструкцией малоценных лесных молодняков понимается замена малоценных насаждений хозяй­ственно ценными путём создания лесных культур или проведе­ния рубок ухода.

Молодняками мягколиственных пород занято почти 30 млн. га (на 1.01.2003). Часть их возникла на месте высокопродуктивных коренных древостоев сосны, ели, лиственницы, возобновление которых здесь затруднено или затягивается на десятки лет и тре­бует реконструктивных мероприятий.

При хозяйственной оценке смены пород следует учитывать их биологию и роль в почвообразовательном процессе, в создании условий для дальнейшего выращивания главных пород. Полная смена коренных пород при неизменившихся условиях неприем­лема для хозяйства и допускать её не следует.

При наличии на вырубках естественного возобновления ма­лоценных лиственных пород в возрасте до 5 лет и высотой до 1,0–1,5 м искусственное возобновление путём ввода недостающих главных пород принято считать частичными лесными культурами. При наличии возобновления в возрасте старше 5 лет и большей высоты проводят реконструкцию молодняков. При этом при от­сутствии в естественном возобновлении до 20 лет достаточного для сформирования в будущем первого яруса количества деревь­ев главной породы проводится реконструкция лесокультурными методами, в противном случае – рубками ухода или специальными реконструктивными рубками. Насаждения старше 20–30 лет и высотой более 5–6 м подвергать реконструкции в большинстве случаев нецелесообразно.

При реконструкции мелколиственных насаждений чрезвычайно важно учитывать взаимоотношения основных лесообразующих пород со своими спутниками, их конкурентоспособность в раз­личных лесорастительных условиях, а также динамику экологи­ческой обстановки. Это позволит обосновать режимы выращива­ния реконструируемых насаждений.

Исправление состава и структуры малоценных насаждений экономически целесообразно в районах с интенсивным ведени­ем лесного хозяйства. Под реконструкцию назначают, прежде всего, малоценные насаждения в лесах I группы и в приравнен­ных к ним по режиму хозяйствах. В лесах II и III групп реконст­рукции подлежат малоценные лиственные древостой порослево­го происхождения лишь в районах с большой потребностью дре­весины.

Особенностями реконструкции, отличающими её от лесных культур, являются обязательная расчистка площади от малоцен­ных пород, большая длительность цикла работ и жестокая кон­куренция со стороны реконструируемого древостоя.

Реконструкции подлежат:

1) кустарниковые заросли;

2) мелколиственные насаждения до 20 лет в условиях, где можно вырастить более ценные и производительные древостой с 1 преобладанием сосны, ели, кедра, лиственницы, дуба, ясеня;

3) редкостойные молодняки сосны, ели, дуба, ясеня и других ценных пород до 20 лет в неблагоприятных условиях место-произрастания;

4) насаждения ценных пород до 20 лет в естественных для них лесорастительных условиях, но с недостаточным их участием в составе насаждений;

5) 21–40-летние насаждения с полнотой не ниже 0,4 и с участием главных пород при разросшемся густом лещиновом под­леске и втором ярусе теневыносливых сопутствующих пород по­рослевого происхождения, когда ни мерами содействия, ни пос­ледующими рубками ухода нельзя обеспечить рост и развитие молодняка ценных пород под пологом старшего поколения;

6) порослевые дубравы старше 10–15 лет на плодородных поч­вах в интенсивном хозяйстве, когда необходимо перевести низ­коствольные древостой в высокоствольные.

По общегосударственному значению и интенсивности хозяй­ства малоценные насаждения назначают для реконструкции, прежде всего, в лесах I группы и в приравненных к ним по режиму хозяй­ствах. В лесах II и III групп реконструкции подлежат малоценные участки леса с преобладанием лиственных пород порослевого про­исхождения в районах с большой потребностью в древесине. Ос­новными объектами реконструкции должны быть мягколиственные молодняки преимущественно вегетативного происхождения, сменившие ценные насаждения хвойных и твёрдолиственных по­род в районах с интенсивным ведением лесного хозяйства.

Под реконструкцией насаждений лесокультурными способами следует понимать комплекс лесокультурных мероприятий по исправлению и коренному изменению имеющегося состава и структуры малоценных и низкополнотных насаждений путем ввода в них ценных, преимущественно хвойных и твердолиственных пород в со­ответствии с целевым направлением хозяйства.

В зависимости от условий произрастания, целевого назначения и интенсивности ведения лесного хозяйства к малоценным насаждениям, требующим реконструкции, могут быть отнесены следующие категории земель: кустарниковые заросли; сомкнутые и редкостойные порослевые и корнеотпрысковые мягколиственные насаждения, произрастающие в условиях, где можно вырастить более ценные и производительные древостой; редкостойные насаждения с участием сосны, ели, дуба, ясеня и других ценных пород в свойственных этим породам условиях местопроизрастания, если главной породы в составе насаждения недостаточно; порослевые дубравы на плодородных почвах, где низкоствольное хозяйство це­лесообразно перевести в высокоствольное.

Реконструкцию малоценных насаждений с постоянным избыточным увлажнением следует проводить в комплексе с осушением лесных площадей. К реконструкции назначают прежде всего малоценные насаждения в лесах I группы и приравненных к ним по режиму хозяйствах. В лесах II и III групп реконструкции подлежат участки леса с преобладанием лиственных пород порослевого происхождения в районах с большой потребностью в древесине.

Реконструкция малоценных молодняков.Реконструкцию осуществляют тремя способами; коридорным, куртинно-групповым и сплошным. Решающим условием при этом яв­ляется соответствующая подготовка лесокультурных площадей, выбор главной породы, а также последующий агротехнический уход и своевременное осветление введенной породы. Подготовка лесокультурной площади осуществляется путем удаления мягколиственных древесных пород и кустарников на всей площади или коридорами.

Коридорный способ применяют в молодых насаждениях чаще всего 5... 15-летнего возраста и высотой до 6 м, где отсутствуют хозяйственно ценные породы. Он заключается в предвари­тельной прорубке или расчистке в насаждении коридоров шириной обычно 3...6м с оставлением нетронутых межкоридорных кулис. Ширина коридоров должна быть не менее высоты реконструируемого молодняка. Расчистку коридоров от пней и мелколесья, вычесывание корней проводят с помощью корчевателей и кусторезов. Затем в образованных коридорах проводят обработку почвы с последующей посадкой саженцев или сеянцев.

Оценка и оптимальная густота лесных культур.

Эффективность искусственного лесовозобновления в значительной степени определяется густотой культур - числом деревьев и кустарников, культивируемых на единице площади, а также характером размещения посадочных мест на лесокультурной площади - расстоянием между рядами культур и шагом посадки сеянцев и саженцев в ряду.

Густоту посадки лесных культур определяют по формулам:

тыс. шт/га

При рядовом размещении растений:

где: N - густота посадки, тыс. шт./га

B-расстояние между рядами, м

A- шаг посадки, м;

В ленточных культурах:

тыс. шт/га

где N - густота посадки, тыс. шт./га;

п - число рядов в ленте, шт;

Б- расстояние между осями лент, м.

При создании и выращивании лесных культур необходимо добиваться оптимальной густоты и характера размещения посадочных мест на лесокультурной площади. В этом случае создаются благоприятные условия почвенного и светового питания, которые позволяют выращиваемым деревьям полностью реализовать в процессе роста генетически обусловленный потенциал на всех этапах формирования древостоя. по экономическим соображениям нельзя выращивать сотни тысяч саженцев на 1 га, необходимо определить оптимальную густоту - это понятие динамическое, и с возрастом насаждения она уменьшается. Зависит она: от режима выращивания культур, материально-технического оснащения предприятия, перспективой потребности древесины.

Устанавливая первоначальную густоту культур, необходимо учитывать преимущества и недостатки редкого и густого размещения посадочных и посевных мест. Положительными сторонами густых культур являются: более быстрое смыкание крон, следовательно, уменьшение продолжительности агротехнических уходов; стволы деревьев раньше и лучше очищаются от сучьев; усиливается рост древесных пород в высоту и формирование малосбежистых стволов; повышается возможность большего оставления при рубках ухода быстрорастущих форм за счет повышенной густоты и усиленной дифференциации их роста при густом стоянии. Однако при создании густых культур увеличивается потребность в посадочном материале и проведении лесоводственных уходов в раннем возрасте Редкие культуры имеют следующие преимущества: формируется более крупная древесина, уменьшаются потребность посадочного материала и затраты на создание лесных культур; уменьшается количество рубок ухода; меньше повреждается некоторыми видами болезней, снеголомом, ветровалом.

Согласно определению густоты лесных культур, ее характеризуют, лишь количественно не привязывая к размещению растений. Критерии:

1. Густота посадки – это количество растений, высаживаемых на 1 га лесокультурной площади по проекту культивирования. Значение имеет смысловое определение количественной оценки.

Крайне редкая густ.посад. – 1,5 тыс. шт. на га;

Очень редкая – 2 тыс. шт.;

Редкая – 3-5 тыс. шт.;

Средняя – 6-10 тыс. шт.;

Густая – 11-13 тыс. шт.;

Очень густая – 14-20 тыс. шт.;

Крайне густая – 21 и более тыс. шт.;

2. Размещение растений – это размер ширины междурядий и шага посадки.

3. Индекс равномерности – частное отделение размера междурядья на шаг посадки. Идеальное равномерное расположение при Ир=1. Обеспечивается равномерное развитие корневой системы и формирования кроны правильной формы.

Густота стояния – фактическое количество экземпляров культивируемой породы в конкретном возрасте лесных культур.

Густота культур - число древесных и кустарниковых растений, выращиваемых на единице площади. Лес - это совокупность деревьев, влияющих на окружающую среду и изменяющих ее, влияющих друг на друга, образующих единое целое с другими ярусами растительности, почвой, климатом, животным миром, микрофлорой. Обосновывая густоту выращивания, необходимо исходить из возможно более полного использования растениями светового и почвенного питания, что выражается через лучший рост растений и наибольшая масса на единице площади с учетом задач хозяйства.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

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. Она включает в себя комплекс мероприятий направленных на выращивания хозяйственно-ценных, высокопродуктивных, устойчивых насаждений и улучшения других полезных свойств леса.

Повышение продуктивности лесов является основным направлением их расширенного воспроизводства и удовлетворения все возрастающей потребности в древесном сырье. Так как значение леса в жизни человека и народного хозяйства республики слишком велико.

Лес - целостная совокупность лесных и иных растений, земли, животных, микроорганизмов и других природных компонентов, находящихся во взаимосвязи с внутренней и внешней средой. Лес дает древесину, при химической переработке которой получают целлюлозу, бумагу, спирт, искусственное волокно. В лесу заготавливают плоды, ягоды, орехи, грибы, соки, кору, а также организуют пчеловодство. Лес имеет огромное полезащитное и санитарно-гигиеническое значение.

Целью данного курсового проектирования является разработка проекта комплексной механизации реконструкции малоценных молодняков коридорным способом с посадкой еловых сеянцев .

молодняк еловый лесовосстановительный

1. Характеристика условий выполнения работы

Под реконструкцией насаждений лесокультурными способами понимают комплекс лесокультурных мероприятий по исправлению и коренному изменению имеющегося состава и структуры малоценных и низкополнотных насаждений путем ввода в них ценных, преимущественно хвойных и твердолиственных пород в соответствии с целевым направлением хозяйства.

Реконструкция насаждений в зависимости от назначения хозяйства преследует разные цели - повышение продуктивности, санитарной, эстетической роли леса; усиление устойчивости насаждений, почвозащитных и водоохранных свойств; улучшение качества выращиваемой древесины. Начинать ее следует как можно раньше, потому что чем моложе насаждения, тем легче они поддаются исправлению и замене; требуется меньше денежных и материальных затрат, ниже потери на приросте и выше экономическая эффективность проводимого мероприятия .

1.1 Классификация малоценных насаждений

К малоценным относятся насаждения искусственного и естественного происхождения, продуктивность или породный состав которых не отвечает плодородию почвы и хозяйственной целесообразности выращивания (низкополнотные, расстроенные, плохо растущие, нежелательных пород).

а) редины и низкополнотные насаждения (полнота ниже 0,5) всех пород и возрастов, низкопродуктивные, плохо использующие плодородие почв;

б) не отвечающие хозяйственно целесообразному породному составу лесов и уровню плодородия почвы лесохозяйственного предприятия (чрезмерно много березняков, осинников, грабняков, ельники и дубняки низких бонитетов на бедных почвах и т.д.);

в) поврежденные пожарами, скотом, дикими животными, заморозками и морозами, вредителями и болезнями до состояния резкого ухудшения роста и сильного возрастания фаутности древесины;

г) плохо возобновившиеся или заросшие кустарниками площади, погибшие и расстроенные лесные культуры;

д) низкопродуктивные порослевые насаждения более чем второй генерации, а также семенные низкотоварные и плохо эксплуатируемые насаждения (сероольховые, ивовые, грабовые и др.).

Реконструкция их осуществляется с применением лесокультурных и лесоводственных методов. Первые проводятся при необходимости уплотнения насаждения, улучшения его состава и структуры, а также при внедрении в состав лесов ценных иноземных и местных быстрорастущих пород. Вторые, в частности реконструктивные рубки разной интенсивности, применяются при выведении в верхний полог имеющихся во втором ярусе сильно угнетенных, хозяйственно ценных пород, а также при наличии расстроенных, затравленных, ослабленных и в сильной степени пораженных гнилью насаждений, которые не могут образовать ценных древостоев и подлежат частичной или полной замене новыми. Реконструктивные рубки могут быть сплошные и частичные: коридорами, гнездами, куртинами, выборочные. Отличаются от рубок по состоянию тем, что могут осуществляться и в молодых насаждениях, удовлетворительных по полноте и санитарному состоянию, но имеющих состав древесных пород, биология которых не в полной мере соответствует данным лесорастительным условиям.

1.2 Способы реконструкции

Реконструкция насаждений - комплексное мероприятие, включающее рубку реконструкции и создание лесных культур, направленное на коренное преобразование малоценных насаждений и обеспечивающее восстановление утраченной или существенное повышение существующей производительности участка леса. Таким образом, реконструкцию лесокультурными приёмами лесных насаждений проводят с целью улучшения качественного состава лесов, повышения их продуктивности и природозащитных функций. Одним из реальных путей реконструкции является замена малоценных лесных насаждении, составленных из нежелательных древесных пород, Т.е. таких, которые не отвечают экономическим, экологическим целям в данных условиях, посадкой хозяйственно ценных пород.

В зависимости от лесорастительной зоны, типа лесорастительных условий, целевого назначения лесов и интенсивности ведения лесного хоaзяйства к малоценным лесным насаждениям, в которых целесообразно проводить их реконструкцию лесокультурными приемами, относят следующие категории земель - кустарниковые заросли:

Сомкнутые и редкостойные порослевые и корнеотпрысковые мелколиственные насаждения в возрасте до 20 лет, растущие в условиях, где можно вырастить более ценные и высокопродуктивные древостои высших классов бонитета;

Сомкнутые и редкостойные порослевые и корнеотпрысковые мелколиственные насаждения в возрасте до 20 лет с недостаточным участием в их составе сосны, ели, дуба, ясеня и других главных хозяйственно ценных пород в условиях местообитаний, наиболее полно отвечающих их лесоводственным свойствам;

Порослевые дубравы в возрасте 10-15 лет, а иногда и старше, которые можно перевести в семенные, если они растут на плодородных почвах; древостой, с полнотой ниже 0,4 в возрасте 21-40 лет с густым подлеском;

Средневозрастные древостои с полнотой 0,5 и ниже с преобладанием мaлоценных мягколиственных пород. Иногда к реконструкции относят создание подпологовых лесных культур.

В реконструкцию назначают в первую очередь лесные насаждения, растущие в 1 группе лесов, в целях повышения выполнения ими многофункционального значения. Реконструкция осуществляется независимо от использования получаемой древесины. Во вторую очередь реконструируют малоценные насаждения порослевого и корнеотпрыскового происхождения в лесах II группы при условии реализации вырубаемой древесины в любом виде. В последнюю очередь реконструкцию проводят в лесах III группы при большом спросе на заготавливаемую древесину.

Обычно реконструкцию малоценных насаждений лесокультурными приемами осуществляют тремя способами: коридорным, куртинно-групповым и сплошным. Они зависят от состава, возраста, формы, полноты, сомкнутости, происхождения и состояния насаждений.

Коридорный способ реконструкции применяют чаще всего в пяти-двадцатилетних мелколиственных молодняках порослевого и отпрыскового происхождения высотой до 6-7 м и с отсутствием хозяйственно ценных древесных пород. В таких молодняках прорубают коридоры шириной 3-6 м с оставлением такой же ширины кулис. Затем коридоры расчищают от пней и подлеска, вычесывают корни и проводят обработку почвы, высаживая сеянцы, а лучше саженцы желаемых древесных пород в один ряд через 0,5; 0,75 м. В последующем кулисы целенаправленно разреживают или вырубают.

Куртинно-групповой способ реконструкции рекомендуется в малоценных молодняках возрасте 5-20 лет с неравномерной полнотой и сомкнутостью и участием в их составе групп площадью до 0,05 га и куртин (более 0,05 га) хозяйственно ценных пород. На открытых местах в молодняках ("окна", прогалины и т.п.), а также в специально расчищенных пространствах выполняют частичную обработку почвы, как правило, ямками с размещением 3хl м или площадками размером lхl м, 1x2 м и 2х2 м и высаживают посадочный материал хозяйственно ценных древесных пород.

Сплошная реконструкция малоценных насаждений применяется в высокоинтенсивном лесном хозяйстве и заключается в полной расчистке территории от пяти до пятнадцатилетних мелколиственных молодняков порослевого и корнеотпрыскового происхождения, в составе которых нет хозяйственно ценных пород. После удаления нежелательных деревьев и кустарников кусторезами проводится сбор неликвидного мелколесья, удаление пней и вычесывание корней корчевателем-собирателем, а затем сплошная вспашка почвы, рыхление дисковыми боронами или культиваторами. Весьма целесообразно реконструируемые участки использовать под сельскохозяйственное пользование в течение 2-3 лет, особенно тогда, когда корнеотпрысковые молодняки осины предполагается заменить сосной.

Первоначальная густота культур при реконструкции малоценных насаждений определяется ее способами и типами лесных культур в зависимости от лесорастительных условий.

В данном курсовом проекте будет использоваться коридорный способ реконструкции. Потому что в первые годы посадки растений, коридоры из древесной растительности будут служить защитным ограждением для сеянцев ясеня .

1.3 Посадочный материал

Ель европейская - древесное растение; вид рода Ель семейства Пихтовые. Ель европейская - дерево высотой 20-30 м (иногда до 40 м) и диаметром ствола до 1 м. Крона высокоподнятая, ажурная. Кора серая трещиноватая (у молодых растений серо-зелёная гладкая). Почки черноватые, бархатистые. Цветки мелкие, без околоцветника, обоеполые, с двумя тычинками и пестиком с двураздельным рыльцем (реже встречаются цветки без пестика), собраны пучками в метёлки на побегах прошлого года. Цветёт до появления листьев. Плоды - шишки, вначале зелёного цвета, потом коричневого, созревают в августе, часто удерживаются на растении всю зиму.

Предпочитает солнечное место, богатые органикой, довольно влажные почвы с достаточным содержанием кальция. Не переносит засоления почвы и застоя воды. Переносит засуху. Расстояние между растениями при посадке не менее 5 м. Как правило, после посадки происходит оседание и уплотнение грунта, поэтому корневой ком при посадке должен находиться на 10-20 см выше уровня земли. Особенно это касается крупномеров. Перед посадкой корневую систему необходимо тщательно пропитать влагой.

Размножается как семенным способом.

2. Технология лесовосстановительных работ

Технологическим процессом называется способ или совокупность способов обработки материала с помощью тех или иных технических, физических или химических средств с целью качественного изменения его состояния. Технология лесовосстановительных работ включает главным образом совокупность приёмов и способов при лесовосстановлении на не покрытых лесом землях. Она состоит из определённых и последовательных технологических операций, постоянно обновляется и изменяется по мере развития техники - машин, механизмов и орудий при обработке почвы, посеве семян и посадке сеянцев и саженцев, уходе при выращивании посадочного материала, лесных культур и т.д.

Подготовка лесокультурной площади заключается в создании необходимых условий для обработки почвы под лесные культуры и выполнения последующих агротехнических приемов. Производится реконструкция состава молодняков на вырубках и гарях, возобновившимися нежелательными деревьями и кустарниками (осиной, ольхой серой, ивой и др.) на территории лесокультурной площади. Производство культур ясеневых пород на этой территории начинается с подготовки лесокультурной площади:

1 Прокладка коридоров шириной 2,5-3,0 метров с расстоянием между их центрами 5 - 6 метров. Расчистка полос производится обычно в сентябре -октябре предшествующего года посадке культур. Для обеспечения прямолинейности коридоров провешивают и прорубают визиры через каждые 10 метров.

2 Подготовка коридоров к производству лесных культур состоит в удалении порубочных остатков путём их сбора и вычёсывании корней. Это мероприятие необходимое для обработки почвы под лесные культуры и последующих лесокультурных приёмов. Эта работа выполняется в бесснежный период, т.е. мае-октябре предшествующегоa года посадки культур.

3 Обработка почвы в августе-сентябре предшествующего года или весной в год посадки культур в начале мая путём нарезки борозд. Обработка почвы под лесные культуры может быть механической или химической, на всей лесокультурной площади или на ее части. Производится она с учетом типов лесорастительных условий и категории лесокультурной площади.

Частичная обработка является основным способом обработки почвы под лесные культуры. Она применяется на не раскорчеванных вырубках, на вырубках с недостаточным количеством благонадежного подроста и самосева главных пород, на площадях, заросших лиственным молодняком и кустарнике.

4 Посадка сеянцев. Выбор марки лесопосадочной машины определяется почвенно-климатическими условиями, состоянием лесокультурной площади, способом обработки почвы, видом посадочного материала.

5 Агротехнический уход за культурами проводится 2 раза в год посадки, (мае-июле). Агротехнический уход направлен на улучшение условий приживаемости, сохранности и роста создаваемых культур путем рыхления почвы, уничтожения сорняков, оправки растений от засыпания листвой и почвой. Глубина рыхления при механизированном уходе устанавливается с учетом залегания в почве горизонтальных корней. При обработке почвы путем нарезки двухотвальных борозд и посадке в их дно культур используются дисковые культиваторы. Рыхление почвы производится с целью уменьшения физического испарения влаги с ее поверхности и обеспечения лучших условий для поглощения атмосферных осадков, увеличения аэрации и снижения плотности почвы, что способствует улучшению ее структуры и микробиологической активности. Удаление сорняков предохраняет культуры от заглушения и снижает расход травянистой растительностью запасов влаги и пищи в почве. Однако травянистая растительность может оказывать иногда и положительное влияние - оттенять культуры, предотвращать процессы ветровой и водной эрозии, снижать возможность выжимания растений.

6 Лесоводственный уход в межкоридорном пространстве проводится обычно по мере необходимости.

7 Дополнение культур с приживаемостью от 26 до 86 %. Высаженные на лесокультурную площадь саженцы в первые 2 года приспосабливаются к новым условиям среды и не все они приживаются. Кроме того, на приживаемость посадочного материала могут повлиять отрицательно неблагоприятные погодные условия, повреждения вредителями или болезнями и другие факторы.

Дополнению подлежат лесные культуры с отпадом 15-75 %. Оно производится, как правило, весной следующего года, а также в случае надобности и весной третьего года роста. Необходимость проведения дополнения устанавливают в натуре после осеннего учета лесных культур. Лесные культуры с приживаемостью менее 25 % считаются погибшими и подлежат списанию. Дополнение желательно проводить саженцами, возраст которых соответствует биологическому возрасту лесных культур. При использовании посадочного материала с закрытыми корнями дополнение можно производить и в летнее время.

3. Подбор системы машин

Система машин - это совокупность различных машин и приспособлений взаимно увязанных в технологическом процессе по своим технико-экономическим, эксплуатационным показателям, обеспечивающие последовательность выполнения основных и дополнительных процессов.

Технологический процесс состоит из отдельных операций. Подготовка лесокультурной площади заключается в создании необходимых условий для обработки почвы под лесные культуры и выполнения последующих агротехнических приемов. При разработке проекта комплексной механизации реконструкции малоценных молодняков коридорным способом принимаем следующие технологические операции:

Образование коридоров с помощью кусторезов;

Сбор порубочных остатков в валы;

Подготовка почвы;

Посадка сеянцев ясеня;

Агротехнические уходы 2 раза в год посадки.

При подборе трактора необходимо предусмотреть его возможно более полное использование в течение всего сезона, поэтому следует принимать во внимание степень универсальности трактора, т.е. способность агрегатироваться с различными рабочими машинами .

В данном курсовом проекте исходя из почвенных условий, растительности и типа лесных культур необходимо произвести следующие технологические операции:

Срезание кустарников. Проводится для удаления кустарниковой растительности и создания коридоров. Проводить необходимо осенью. Используем кусторез КОМ-2,3, агрегатируется с трактором МТЗ-82;

Сбора порубочных остатков, применяем подборщик сучьев ПС-2,4 который агрегатируеться с ЛХТ-55;

Нарезка полос под посадку лесных культур. Производится почвенной фрезой, которая перемешивает верхний слой почвы не создавая микроповышений и микропонижений. Проводится весной с 01/IV по 20/IV. Используем МЛФ-0,8, которая агрегатируеться с ЛХТ-100;

Посадка ясеневых саженцев посадочной машиной. Производится весной с 15/IV по 05/V. Используем посадочную машину МЛУ-1А, агрегатирующую с МТЗ-82;

Лесоводственный уход - обработка культиватором для удаления сорной растительности и рыхления почвы в рядовых культурах. Проводиться в течение всего сезона в зависимости от степени зарастания нежелательной растительности. Используем КЛБ-1,7, агрегатирующийся с трактором ЮМЗ-6АЛ.

4. Характеристика машин

4.1 Кусторез-осветлитель КОМ-2,3

Кусторез-осветлитель КОМ-2,3 (рисунок 4.1) предназначен для ухода за рядовыми культурами. Рассчитан для работы в культурах с междурядьями не менее метра, агрегатируется с колесным трактором МТЗ-82. Для установки кустореза на тракторе в передней части к лонжеронам крепят дополнительно П-образную раму, на поперечном брусе которой выполнены проушины для присоединения рамы кустореза и гидроцилиндра. Рама кустореза имеет Ш-образную конструкцию, обращенную основанием к трактору 10. В передней части рамы между боковыми 4 и центральной 5 балками смонтированы две секции трехножевой цилиндрической фрезы 6. Над тыльной частью рамы расположен щит-отражатель 8, а на боковых балках установлены трубчатые ограждения 7.

1- боковой ВОМ трактора; 2 - карданный вал; 3 - опора подшипника; 4 -боковая балка рамы; 5 - центральная балка рамы; 6 - рабочий орган (фреза); 7 - трубчатое ограждение; 8 - щит-отражатель; 9 - ограждение; 10 - трактор

Рисунок 4.1 Кусторез-осветлитель КОМ-2,3

Щит-отражатель 8 предназначен для наклона срезаемой древесной растительности вперед и предохранения трактора от забивания листьями и стружками. За фрезами между боковыми 4, центральной 5 балками и основанием рамы имеются два сквозных проема (окна), необходимых для прохождения и укладки под трактор срезанной древесно-кустарниковой растительности. Вращающий момент на фрезы 6 передается от бокового ВОМ 1 через карданный вал 2, повышающий конический редуктор и клиноременную передачу.

Срезающий рабочий орган в виде трехножевой цилиндрической (скальчатой) фрезы является общим для всех тракторных кусторезов-осветлителей с активным приводом. Фреза располагается спереди по ходу движения трактора. Она не подвержена заклиниванию в пропиле, значительно устойчивее работает при колебаниях и перекосах во время движения агрегата, не забивается растительными остатками, а также позволяет создавать кусторезы с различной шириной захвата простым увеличением или уменьшением секций.

Трехножевая цилиндрическая фреза (рисунок 4.2) представляет собой фигурный вал 1 с тремя расположенными через 1200 плоскостями А, к которым крепятся плоские ножи 2. Под ножами на валу выфрезерованы специальные стружкоотводящие канавки 3. Ножи изготавливают из высокохромированных инструментальных сталей. Угол заточки ножей должен составлять 30-350. Диаметр фрезы по концам ножей колебается от 100 до 120 мм. Длина одной секции - 880 мм. Толщина ножей 10-12 мм, ширина - 65 мм, длина не более - 1250 мм. Частота вращения фрезы от 2500 до 4000 об/мин. направление вращения снизу вверх .

1 - вал; 2 - нож; 3 - канавка; 4 - болт крепления

Рисунок 4.2 Трехножевая фреза в разрезе

Расчетная рабочая скорость трактора 4,26 км/ч, ширина захвата 2,3 м, масса кустореза 1000 кг. Установка фрезы на заданную высоту срезания осуществляется поворотом вниз или вверх Ш-образной рамы. Максимальный диаметр древесной растительности, срезаемой на проход, Т.е. без остановки трактора, составляет 5 см.

Техническая характеристика кустореза-осветлителя КОМ-2,3 представлена в таблице 4.1.

Таблица 4.1 Техническая характеристика кустореза-осветлителя КОМ-2,3

4.2 Характеристика подборщика сучьев ПС-2,4

Подборщик сучьев ПС-2,4 (рисунок 4.3) предназначен для сбора порубочных остатков, а также неликвидной стволовой древесины в валы в технологических коридорах при рубках ухода за лесом и на площадях сплошной рубки при отсутствии хозяйственно ценного подроста с одновременным частичным рыхлением поверхностного слоя почвы.

Составные части: траверса, рама, соединительные рычаги, собирающие зубья, поддерживающие тросы. Подъем подбирающих зубьев осуществляется с помощью гидравлики, действующей от распределителя трактора. Механизм подъема размещен на кронштейне трелевочного щита, что упрощает монтаж и демонтаж подборщика и снижает затраты времени на выполнение этих операций. Подборщик укладывает порубочные остатки в кучи при проведении рубок ухода и валы при проведении сплошных рубок. Техническая характеристика подборщика сучьев приведена в таблице 4.2.

Таблица 4.2 Техническая характеристика подборщика сучьев ПС-2,4

Технические данные машины	Значения
Производительность за 1ч основного времени, га
Ширина захвата, м
Число зубьев
Расстояние между зубьями, мм
Дорожный просвет, мм
Габариты, мм	2800х2480х1800
Агрегатируется с трактором

1 - рама; 2 - подвижная рамка; 3 - трактор; 4 - поперечный брус; 5 - тяговый трос; 6 - собирающие зубья; 7 - гидроцилиндры

Рисунок 4.3 Подборщик сучьев ПС-2,4

4.3 Машина лесная фрезерная МЛФ-О,8

Машина лесная фрезерная МЛФ-О,8 (рисунок 4.4) предназначена для подготовки почвы полосами на вырубках под посадку лесных культур путем рыхления с одновременным измельчением порубочных остатков диаметром до 12 см, поросли и пней диаметром до 20 см. Машина является полуприцепной и агрегатируется с тракторами ДТ-75М, ЛХТ - 55 и ЛХТ-I00, оборудованными ходоуменьшителем и ВОМ. Основные узлы машины: рама 1, фрезерный барабан 9 с тарельчатыми ножами 8, отбойная плита 12, опорная лыжа 11 и опорные колеса 7. Фрезерный барабан представляет собой полый барабан, к поверхности которого приварены державки для установки и крепления болтами тарельчатых ножей. Ножи устанавливают с перекрытием 8 мм, угол резания ножей 400. Фрезерный барабан приводится от ВОМ трактора через телескопический карданный вал, конический 2 и цилиндрический 4 редукторы. Для предохранения рабочих органов от поломок и снижения ударных нагрузок на валу барабана установлено защитное устройство, состоящее из фрикционной муфты и упругих элементов (амортизаторов). Глубину обработки почвы фрезерным барабаном регулируют перестановкой по высоте опорных лыж. На задней части рамы установлена промежуточная рамка с пневматическими опорными колесами 7 и гидроцилиндрами 5 для выглубления и заглубления фрезерного барабана. Сзади фрезерного барабана расположена грабельная решетка для отделения крупных фракций измельченной древесины и направления их на дно борозды под разрыхленный слой почвы. Фрезерный барабан вращается по направлению движения трактора.

1 - рама; 2 - конический редуктор; 3 - гидроцилиндр поджатия отбойной плиты; 4 - цилиндрический редуктор; 5 - гидроцилиндр подъема машины; 6 - грабельная решетка; 7 - пневматическое опорное колесо; 8 - тарельчатый нож; 9 - фрезерный барабан; 10 - противорежущий нож; 11 - опорная лыжа; 12 - отбойная плита

Рисунок 4.4 Схема лесной фрезерной машины МЛФ-О,8

Перед фрезерным барабаном установлена отбойная плита 12, предназначенная для прижатия к поверхности почвы порубочных остатков и удержания их в процессе измельчения фрезерным барабаном. Плита шарнирно крепится на валу фрезерного барабана и соединена с рамой машины при помощи двух гидроцилиндров З. Такое крепление позволяет отбойной плите копировать микрорельеф почвы, что дает возможность машине преодолевать порубочные остатки и пни без выглубления фрезерного барабана.

К отбойной плите крепится болтами противорежуший нож 10, обеспечивающий необходимый зазор между нею и фрезерным барабаном и прижатие порубочных остатков для их измельчения тарельчатыми ножами фрезерного барабана. В местах соединения с плитой на противорежушем ноже имеются пазы.

При поступательном движении агрегата вращающийся фрезерный барабан рыхлит почву и одновременно измельчает порубочные остатки, поросль и мелкие пни. Отбойная плита под действием гидроцилиндров прижимает встречающиеся порубочные остатки к почве и удерживает их в процессе измельчения. При наезде на пень отбойная плита за счет шарнирного крепления на валу фрезерного барабана поднимается вверх, преодолевая усилие гидроцилиндров, а фрезерный барабан измельчает пень, не выглубляясь из почвы.

Глубину обработки почвы регулируют перестановкой опорных лыж по высоте. По мере износа тарельчатых ножей их поворачивают на 1200. Техническая характеристика машины лесной фрезерной МЛФ-О,8 представлена в таблице 4.3.

Таблица 4.3 Техническая характеристика МЛФ-0,8

Наименование показателей	Значение показателя
Ширина захвата, м
Глубина обработки, см
Диаметр фрезерного барабана, мм
Количество тарельчатых ножей, шт
Частота вращения фрезерного барабана, мин
Масса машины, кг
Производительность за 1 ч,км
Агрегатируется с трактором
Глубина хода сошника, см
Число высаживаемых рядков
Количество комплектов кассет
Обслуживающий персонал	1 человека

4.4 Машина лесопосадочная МЛУ-1А

Машина лесопосадочная МЛУ-1А (рисунок 4.5) имеет один комбинированный сошник коробчатой формы с прямым (90?) углом вхождения в почву, используемый для посадки сеянцев и саженцев.

Рисунок 4.5 Машина лесопосадочная МЛУ-1А

При посадке сеянцев в предварительно подготовленную почву для ограничения глубины хода сошника на плоском ноже устанавливают полозья, а при посадке в почву без предварительной ее подготовки на место полозьев устанавливают дерноснимы.

В качестве посадочного установлен дисковый аппарат, состоящий из двух резиновых дисков, закрепленных на полуосях с помощью металлических дисков и болтов. Один из дисков приводится от левого прикатывающего катка. Диски установлены под углом друг к другу таким образом, что спереди вверху они сходятся, а сзади внизу расходятся. Момент схождения дисков вверху и расхождения внизу регулируется роликами. В дисковом посадочном аппарате нет захватов. Сажальщики подают растения в пространство между дисками в момент схождения их вверху. В приводе посадочного аппарата нет предохранительной муфты, так как дисковый аппарат мало подвержен забиванию порубочными остатками.

В машине МЛУ-1А уменьшена высота сошника, в результате чего увеличился транспортный просвет, общая масса машины снижена до 900 кг. Шаг посадки произвольный и зависит от опыта и слаженности работы сажальщиков. Для обеспечения требуемого шага посадки достаточно нанести метки на резиновом диске, напротив которых сажальщики будут вкладывать растения. По сравнению с МЛУ-1 машина МЛУ-1А обеспечивает лучшее качество посадки, имеет более высокие эксплуатационно-технологические показатели и надежность .

Техническая характеристика лесопосадочной машины МЛУ-1А представлена в таблице 4.4.

Таблица 4.4 - Техническая характеристика МЛУ-1А

Технические данные	Значение показателя
Габаритные размеры в положении хранения: Длина, мм Ширина, мм Высота, мм
Масса машины конструктивная, кг
Глубина посадочной щели, не менее см
отклонения от установленного шага посадки, %
Рабочая скорость, км/час
Агрегатируется она с тракторам
Число высаживаемых рядов, шт.
Количество персонала по профессиям: Оператор, чел.; Оправщик, чел.; Тракторист, чел.

4.5 Культиватор лесной бороздной КЛБ-1,7

Культиватор лесной бороздной КЛБ-1,7 (рисунок 4.6) предназначен для ухода за лесными культурами на вырубках, посаженными в дно плужных борозд или в полосы, подготовленные лесными фрезами. Агрегатируется с колесным трактором МТЗ-82.

Рабочие органы выполнены в виде двух дисковых батарей 13, закрепленных на поперечном брусе 7 рамы. Каждая батарея имеет четыре гладких сферических диска диаметром 510 мм, которые установлены на квадратный вал, вращающийся в подшипниках скольжения стоек. Верхние концы стоек приварены к нижней горизонтальной плите 12 корпуса батареи, которая соединена с верхней горизонтальной плитой 11 шарнирно с помощью болта (оси) 8 и криволинейных пазов с регулировочными болтами и фиксируется болтом 10. На верхней плите 11 имеются проушины, которые стяжным болтом 9 соединены шарнирно с кронштейнами 2, приваренными к задней вертикальной плите 6. К этой же плите приварена П-образная рамка 3, к которой с помощью амортизационных пружин 16 присоединена верхняя плита 11 в сборе с дисковой батареей. Задняя вертикальная плита 6 соединена шарнирно с передней плитой 5 с возможностью регулировки их положения. Передняя вертикальная плита 5 присоединена к поперечному брусу 7 рамы с помощью хомутов. Такое крепление дисковых батарей позволяет изменять угол атаки (угол между осью батарей и горизонталью) и их положение в вертикальной плоскости.

Угол атаки регулируется в диапазоне от 0 до 30° с интервалом 10°. Для изменения положения дисковой батареи в вертикальной плоскости (до 20° с интервалом 5°) поворачивают заднюю вертикальную плиту 6 относительно передней плиты 5. Такую регулировку проводят при уходе за культурами в бороздах, когда необходимо обрабатывать (разрыхлять) пласты и дно борозды около ряда растений. Регулировкой угла атаки достигается качественная обработка почвы на глубину 6-12 см. Поскольку сеянцы в первый год роста имеют невысокую надземную часть, первые уходы проводят при положении дисковых батарей вразвал. В этом случае батареи устанавливают выпуклой (сферической) частью дисков внутрь (к ряду культур).

а - вид сверху; б - вид сбоку; 1 - ящик для балласта; 2 - кронштейны; 3 - рамка; 4 - хомут; 5 - передняя плита; 6 - задняя плита; 7 - поперечный брус рамы; 8 - болт (ось); 9 - стяжной винт; 10 - фиксирующий болт; 11 - верхняя плита; 12 - нижняя плита; 13 - дисковые батареи; 14 - навесное устройство; 15 - подставка; 16 - амортизационная пружина

Рисунок 4.6 Культиватор лесной бороздной КЛБ-1,7

Технические характеристики характеристика культиватора лесного бороздного КЛБ-1,7 представлены в таблице 4.5.

Таблица 4.5 Техническая характеристика культиватора лесного бороздного КЛБ-1,7

4.6 Техническая характеристика трактора МТЗ-82

Колесный трактор БЕЛАРУС 82 (рисунок 4.7) является универсальным с/х трактором класса 1,4 с двигателем мощностью 87 л.с. Обладает повышенными тягово-сцепными качествами и проходимостью. Предназначен для выполнения различных с/х и л/х работ с навесными, полунавесными и прицепными машинами и орудиями. Так же может быть использован для выполнения трудоемких работ в агрегате с бульдозерами, экскаваторами, погрузчиками, ямокопателями, а также на специальных транспортных работах и для привода различных стационарных с/х машин .

Рисунок 4.7 Трактор МТЗ-82

Применяется в лесном хозяйстве на трелевке древесины, транспортных работах, подготовке почвы, севе и уходе за лесными культурами, на различных работах в лесных питомниках. Технические характеристики характеристика представлена в таблице 4.6.

Таблица 4.6 Техническая характеристика трактора МТЗ-82

Наименование показателей	Значения
Марка двигателя
Мощность номинальная, кВт (л.с.)
Частота вращения, мин-1 Коленвала Заднего независимого ВОМ
Удельный расход топлива, г/кВт-ч
Скорость движения, км/ч Замедленная Рабочая
Скорость движения на II передаче, км\ч:
Тяговое усилие на крюке на II передаче, кH
Число передач вперёд
Число передач назад
Дорожный просвет, мм
Колея, мм Передних колёс Задних колёс
Масса, кг

4.7 Техническая характеристика лесохозяйственного трактора ЛХТ-55

Лесохозяйственный гусеничный трактор ЛХТ-55 (рисунок 4.8), является модификацией трактора ТДТ-55А и предназначен для выполнения различных лесохозяйственных и лесокультурных работ, расчистки вырубок, борьбы с лесными пожарами, вредителями и болезнями леса и вывозке древесины Машина оборудована опрокидывающимся на сторону самосвальным кузовом и имеет специальную навесную систему с валом отбора мощности.

Техническая характеристика гусеничного трактора ЛХТ-55 представлена в таблице 4.7.

1 - передняя навески; 2 - толкатель; 3 - ВОМ трактора; 4 - лебедка; 5 - платформа; 6,7,10 - карданный вал; 8 - редуктор привода лебедки и заднего вала отбора мощности; 9 - кронштейн; 11 - задний вал отбора мощности; 12 - механизм задней навески

Рисунок 4.8 Лесохозяйственный трактор ЛХТ-55

Таблица 4.7 Техническая характеристика трактора ЛХТ-55

Наименование показателей	Значения
Класс тяги, кг
Масса конструктивная, кг
Номинальная мощность двигателя, кВт
Среднее давление на грунт, МПа
Скорость движения на передачах, км/час
Тяговое усилие на крюке на передачах, кН
Габариты при транспортном положении технологического оборудования, мм	5975х2240х2560

4.8 Техническая характеристика трактора ЛХТ-100

Гусеничный трактор ЛХТ-100 (рисунок 4.9) является модификацией трактора ЛХТ-55. На тракторе установлено новое модернизированное технологическое оборудование, более мощный двигатель СМД-18БН, новая одноместная кабина, имеющая шумоизоляцию и виброизоляцию, отопление и вентиляцию, имеется ходоуменьшитель с ограничителем крутящего момента, задний ВОМ с двумя редукторами, обеспечивающими число оборотов 540 и 1000 минут.

Трактор лесохозяйственный гусеничный ЛХT-100, предназначен для выполнения комплекса лесовосстановительных работ в лесной зоне: полосной расчистки вырубок корчевателем, плужной и фрезерной обработки ночвы, посева и посадки лесных культур, ухода за ними; может транспортировать грузы в условиях бездорожья, выполнять работы по защите лесов от пожаров, вредителей и болезней, а также производить трелевку леса.

Технологическое оборудование: самосвальный кузов с откидным задним бортом, задняя и передняя навесные системы, однобарабанная реверсивная лебедка, погрузочный щит, толкатель для прочистки волоков, окучивания и штабелевки деревьев. Погрузочный щит для использования трактора на трелевке устанавливают после снятия кузова и задней навесной системы.

Коробка передач имеет пять скоростей вперед - от 2,83 до 10,35 км/ч (с ходоуменышителем от 0.38 до 1.38 км/ч) и одну скорость назад.

Техническая характеристика трактора ЛХТ-100 представлена в таблице 4.8.

Рисунок 4.9 Трактор лесохозяйственный гусеничный ЛХТ-100

Таблица 4.8 Техническая характеристика трактора ЛХТ-100

Наименование показателей	Значение
	Гусеничный
Марка дизеля
Тяговый класс
Максимальное тяговое усилие, кН
Номинальное тяговое усилие,кН
Эксплутационная мощность, кВт
Наибольшее из средних условных давлений движителей на грунт, не более, мПа
Число передач: Переднего хода Заднего хода
Скорость движения на передачах, км\ч:
Дорожный просвет, мм
Грузоподъёмность, кг
Параметры лебедки: количество барабанов
Кабина одноместная	Герметичная, шумовиброизолированная, с системой вентиляции и отопления, с большой поверхностью остекления, удобным, регулируемым по росту и весу водителя сиденьем
Масса, кг

4.9 Техническая характеристика трактора ЮМЗ-6АЛ

ЮМЗ-6АЛ - марка серии универсальных колёсных тракторов сельскохозяйственного и промышленного назначения, выпускавшегося Южным машиностроительным заводом c 1970 по 2001 годы в нескольких различных модификациях, отличающихся друг от друга.

Тракторы ЮМЗ (рисунок 4.10) предназначены для работы с навесными, полунавесными и прицепными сельскохозяйственными машинами и орудиями, для привода в движение рабочих органов различных стационарных машин, а также для выполнения широкого круга транспортных работ. Несмотря на архаичность конструкции, тракторы марки ЮМЗ, в настоящий момент являются самыми надежными и простыми из всех тракторов данного класса, выпускаемых в СНГ. На "Южмаше" масса разработок, но в серии всего две модели, остальные существуют на картинках и в музее тракторов завода .

Техническая характеристика представлена в таблице 4.9.

Рисунок 4.10 Трактор ЮМЗ-6АЛ

Таблица 4.9 Технические характеристики

Модель трактора
Тяговый класс
Скорость движения, км/ч
Рабочий объем двигателя, л
Мощность двигателя, л.с.
Габаритные размера, мм	4065х1884х2730
Эксплуатационная масса, кг
Давление в гидросистеме, МПа
Число передач
Объем топливного бака, л

5. Расчет тяговых сопротивлений основных машин

5.1 Расчёт потребной мощности кустореза КОМ - 2,3

Для обеспечения работы такого типа машин необходимо, чтобы выполнялось условие :

Nтр > Nпотр, кВт (5.1)

где Nтр - мощность трактора (из технической характеристики), кВт;

Nnomp - потребная мощность для работы кустореза или фрезы, кВт.

Потребная мощность кустореза с активным рабочим органом определяется из выражения:

Nпотр = Nдв + Nрез + Nотбр, кВт (5.2)

где Nдв - мощность, необходимая на продвижение кустореза в рабочем

положении, кВт;

Nрез -мощность, необходимая для перерезание древесно-кустарниковой растительности, кВт;

Nотбр - мощность, необходимая на отбрасывание древесных частиц, кВт.

Мощность, необходимая на продвижение кустореза в рабочем положении, составит:

Nдвиж = , кВт (5.3)

где Gк - масса кустореза (принимаем 1200 кг);

f - коэффициент трения металла о почву и древесину (принимаем 0,3) ;

vт - скорость движения трактора (принимаем 2,5 км/ч.)

vт = = 0,69 м/с

Nдвиж = кВт

Мощность, необходимая на резание древесины, определяется по формуле:

Nрез = , кВт (5.4)

где kр - удельное сопротивление древесины резанию (принимаем 15х104 Н/м2);

d - средний диаметр срезаемой древесины (принимаем 0,02 м);

dд - диаметр рабочего органа (принимаем 0,11м);

nств -количество стволиков срезаемой древесины на 1 м ширинзахвата (принимаем 5 шт);

е - коэффициент, учитывающий неодновременность процесса перерезания стволиков (принимаем 0,4);

vокр.б - окружная скорость рабочего органа, м/с.

Окружная скорость фрезерного барабана записывается в виде:

vокр.б = wб rб, м/с (5.5)

где wб - угловая скорость рабочего органа, рад/с;

rб - радиус рабочего органа (принимаем 0,055 м).

wб = , рад/с (5.6)

где n" - частота вращения рабочего органа кусторез (принимаем 2300 об/мин).

vокр.б = 241 0,055=13,26 м/с

Nрез = = 8,30 кВт

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

Nотбр. = , кВт (5.7)

где kотбр - коэффициент отбрасывания древесины рабочими органа (применяем 0,7);

Gотбр - сила тяжести древесины, отбрасываемой рабочими органами за время t, Н;

Сила тяжести древесины, отбрасываемой рабочими органами в единицу времени, определяется из выражения:

Gотбр = г d dб nств. е (vокр.б - vт) t, Н (5.8)

где г - удельный вес древесины (принимаем 4000 Н/м3);

t - время подхода к почве очередного рабочего органа, с;

vокр.б - окружная скорость рабочего органа (принимаем 13,26 м/с);

vт - скорость движения трактора (принимаем 0,69 м/с);

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

где z - количество ножей на рабочем органе (принимаем 2 шт.);

n” - частота вращения рабочего органа (принимаем 38,3 об/с).

Gотбр =4000 0,02 0,11 0,4 (13,26-0,69) 0,013 = 2,88 Н

Nотбр. = кВт

Nпотр = 2,44+8,30+1,25 = 11,99 кВт

5.2 Расчет сопротивления подборщика сучьев ПС-2,4

Тяговое сопротивление подборщика сучьев определяется из выражения:

Rпод=(Gпод+Gпач)· g · fпач+Kп · B · h, H (5.10)

где Gпод - масса подборщика сучьев, 1400 кг;

Gпач - масса перемещаемой пачки, 700 кг;

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

fпач - коэффициент сопротивления перемещению зубьев подборщика с пачкой (принимаем 1,2);

Kп - удельное сопротивление рыхления грунта (принимаем 9 Н/см2);

B - ширина захвата, 240 см;

h - глубина рыхления, 5 см.

Rпод = (1400+700) · 9,81 · 1,2+11 · 240 · 5 = 37921,20 Н

5.3 Расчёт потребной мощности фрезы МЛФ-0,8

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

Nпотр = Nдв + Nрез + Nотбр, кВт, (5.11)

где Nдв - мощность, необходимая на продвижение фрезы в заглубленном положении, кВт;

Nрез - мощность, необходимая для резания грунта, кВт;

Nотбр - мощность, необходимая на отбрасывание почвенных частиц, кВт.

Мощность, необходимая на продвижение кустореза в рабочем положении, рассчитывается по формуле:

Nдв.=, кВт (5,12)

где Gф - масса фрезы, 2300 кг;

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

f - коэффициент трения металла о почву (принимаем 0,35);

Vm - скорость движения трактора 3,2 км/ч.

vт = = 0,89 м/с

Мощность, необходимая для резания грунта, определяется по формуле:

Nрез = , кВт (5.13)

где kп - удельное сопротивление почвы резанию (принимаем 20000 Н/м2);

vокр.б - окружная скорость фрезерного барабана, м/с;

vт - скорость движения трактора (принимаем 3,2 км/ч).

Окружная скорость фрезерного барабана определяется по формуле:

Vокр = щд·rб, м/с, (5.14)

где щд - угловая скорость рабочего органа, рад/с;

rб - радиус фрезерного барабана (принимаем 0,4 м).

Угловая скорость барабана определяется по формуле:

щд =, рад/с, (5.15)

где n - частота вращения барабана фрезы, об/мин (принимаем 150 об/мин);

vокр.б = 15,70 0,4 = 6,28 м/с

Nрез = = 17,25 кВт

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

Nотбр. = , кВт (5.16)

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. = г a b (vокр.б - vт) t, Н (5.17)

где г - 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:

где z - количество ножей на рабочем органе (принимаем 40 шт.);

n” - частота вращения рабочего органа (принимаем 4,2 об/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.

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 .

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.

Ю= 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 агрегата

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:

vp = vт еn, км/ч (6.2)

где vт - теоретическая скорость движения агрегата установленной для данного вида работ передаче, км/ч;

еn - 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

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; еn = 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; еn = 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; еn = 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; еn = 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 выпо...

Подобные документы

Технология выполнения лесовосстановительной работы; подбор машин для проведения реконструкции сельхозземель, заросших кустарником, коридорным способом с посадкой сосновых сеянцев. Проектные расчеты комплексной механизации расчистки малоценных насаждений.

курсовая работа , добавлен 28.01.2013


Обзор машин для комплексной механизации работ по реконструкции малоценных молодняков, определение их технико-эксплуатационных показателей. Расчет потребности в машинах, топливно-смазочных и посадочных материалах. Техническое обслуживание оборудования.

курсовая работа , добавлен 21.09.2012


Создание и организация территории лесного питомника. Технология выполнения работ по выращиванию сеянцев ели. Подбор системы машин, обеспечивающей комплексную механизацию работ. Расчет технико-эксплуатационных показателей машин, выбор рабочей скорости.

курсовая работа , добавлен 03.12.2014


Проектирование системы машин для комплексной механизации лесохозяйственных работ в декоративном питомнике. Расчет состава и использования машинно-тракторного парка. Определение потребности машинно-тракторных агрегатов в топливе и смазочных материалах.

курсовая работа , добавлен 25.01.2015


Технологический комплекс машин для выращивания сеянцев в полиэтиленовых теплицах, для создания лесных культур на вырубках с постоянным избыточным увлажнением. Проведение осветлений культур и естественных молодняков, скашивания травянистой растительности.

курсовая работа , добавлен 20.04.2015


Факторы увеличения прибыли и повышения рентабельности производства молока. Общая природно-экономическая характеристика, изучение условий и факторов производства Галичского района, экономическое обоснование реконструкции животноводческого комплекса.

курсовая работа , добавлен 07.12.2010


Особенности технологического процесса обслуживания лесного хозяйства, характеристика лесохозяйственной техники. Вычисление сопротивления орудий, тяговый расчет тракторов и производительности агрегатов. Определение количества горюче-смазочных материалов.

курсовая работа , добавлен 17.04.2012


Механизация работ по выращиванию посадочного материала в питомнике. Комплексная механизация лесовосстановительных работ. Прямые затраты на механизированные работы. Техническое обслуживание машинно-тракторного парка. Главные природоохранные мероприятия.

курсовая работа , добавлен 26.01.2011


Понятие о комплексной механизации. Методика составления технологических карт возделывания и уборки сельскохозяйственных культур. Обоснование рациональной системы машин с позиций ресурсосбережения на основе комплексной механизации возделывания кукурузы.

курсовая работа , добавлен 06.04.2016


Природно-экономические условия лесничества. Типы леса и условий местопроизрастания. Проект распределения лесов по категориям земель. Лесоводческие таксационные показатели программных насаждений. Технология лесовосстановительных рубок, заготовки древесины.

С течением времени в насаждениях происходят и накапливаются изменения такого рода, которые невозможно устранить только мероприятиями по уходу. В результате ослабления жизнедеятельности, сильных морозов, механических повреждений и многих других причин, причем различных в различных регионах страны, погибает часть деревьев, кустарников и многолетних цветов, вытаптываются газоны, в той или иной степени меняется планировка территории. Для устранения этих изменений выполняются ремонтные работы. Часть из них производится почти постоянно на небольших площадях и в сравнительно небольших объемах – и называется текущим ремонтом. Работы по восстановлению газона на больших площадях, замене значительного количества деревьев и кустарников, погибших по различных причинам, восстановлению дорожек относятся к капитальному ремонту.

Для определения характера и объемов ремонтных работ рекомендуется два раза в год, весной и осенью, проводить общие осмотры, при которых обследуются все элементы городских насаждений и благоустройства. После ливней, сильных ветров, снегопадов, наводнений и др. негативных проявлений необходимы внеочередные осмотры.

Текущий ремонт. Для восстановления мест повреждения газонов в результате вытаптывания, гибели растений из-за наезда машин или из-за холода, из-за разрыва грунта при оросительных работах и т.д. производится текущий ремонт. Почву на поврежденных местах перекапывают лопатами или миниатюрными мотоблоками, вносят минеральные и органические удобрения. Заделку удобрений производят граблями, после чего почву на этих участках выравнивают и высевают травы. Семена также заделывают граблями и поливают. Участок временно огораживают. Первые укосы травы производят косой вручную.

К текущему ремонту относятся и работы по восстановлению цветников в случае гибели или старения отдельных растений, если это многолетники.

По знакомой нам технологии производят подсадку подобных растений. Их обязательно поливают, чтобы они в кратчайший срок в своем развитии достигли состояния оставшихся фоновых растений. Важно соблюдать сроки текущего ремонта (в конце лета или ранней весной), чтобы они хорошо прижились. В августе можно подсаживать арахис, анемону, гвоздику, седуму, стахис, тимьяк и др. С конца августа по сентябрь включительно – луковичные и ранневесенние растения: адонис, ирисы, крокусы, ландыш, нарциссы, примулы, сциллы, тюльпаны и др.

При текущем ремонте щебенчатых дорожек очищают их поверхность, срезают и удаляют грязь и старый спецслой до щебенки и разравнивают последний под рейку.

Затем наносят специальную смесь, которую смачивают после укладки водой, разравнивают и прикатывают катком.

Текущий ремонт дорожек из плитчатого покрытия состоит в замене разрушившихся плиток, удаления травянистого покрова, профилирования.

Капитальный ремонт. Перечень работ включает:

1. восстановление садовых дорожек и водопроводов с заменой материалов покрытия и крепления лотков;

2. демонтаж и монтаж поливной сети с заменой труб в количестве 60%;

3. закладка газонов, цветников, розариумов в существующих парках, садах общего пользования, скверах, бульварах;

4. омолаживание старовозрастных деревьев и кустарников;

5. посадка деревьев и кустарников в существующих садах, парках, скверах, бульварах с внесением комплекса удобрений;

6. реконструкция и формирование насаждений;

7. ремонт, окраска и восстановление изгородей, ремонт и замена приствольных решеток и каркасов;

8. ремонт и восстановление подпорных стенок и лестниц, скульптур и их фундаментов, фонтанов;

9. расчистка и углубление прудов и каналов;

10. ремонт и восстановление дренажно-мелиоративных сооружений.

Технология работ при капитальном ремонте не имеет принципиальных отличий от технологии работ при новом строительстве. Для сохранения композиционных и планировочных решений на месте погибших растений высаживают растения той же породы или вида или обогащают ассортимент. Обязательно крепление посаженных деревьев, устройство лунок, полив и тщательный уход в первые 2-3 года.

При капитальном ремонте газонов степень замены или подсыпки растительной земли определяется конкретными обстоятельствами.

Капитальный ремонт цветников производится при полной смене видового состава цветочных растений.

Реконструкция насаждений

Процесс трансформации зеленых насаждений из положительного фактора, каким он являлся в первые десятилетия, с наступлением зрелости становится отрицательным: они стареют, разрушаются и гибнут.

Реконструкции подлежат также насаждения, неспособные выполнять свое функциональное назначение:

1. градостроительное;

2. оздоровительное;

3. архитектурно-художественное.

Выделяют четыре группы причин, вызывающих необходимость реконструкции:

1. естественное старение насаждений;

2. ошибки, допущенные при проектировании и создании насаждений;

3. недостаточность ухода;

4. отрицательное воздействие эксплуатации и окружающей среды.

Естественное старение наиболее характерная причина реконструкции объектов, созданных на базе взрослых лесных насаждений, а также насаждений из быстрорастущих пород (клена ясенелистного, тополей, акации белой), посаженных, в основном, в начале послевоенного периода.

Основными ошибками проектирования являются несоответствие пространственно-композиционной организации объекта градостроительной ситуации или функциональному назначению, шаблонность планировочного решения, отсутствие достаточного развития дорожно-тропиночной сети, избыточная плотность посадки деревьев и кустарников, бедность ассортимента растений, посадка под пологом и т.д. Ошибки, допускаемые при строительстве, чаще всего заключаются в недостаточной замене и добавке растительного грунта, несоблюдения сроков и агротехники посадки, низком уровне благоустройства.

Отсутствие должного ухода проявляется в излишнем разреживании насаждений из-за их гибели, и наоборот, потере декоративности деревьями и кустарниками в запущенных насаждениях, в повреждении вредителями и болезнями, в обилии поросли и самосева малоценных пород.

Отрицательное воздействие эксплуатации и окружающей среды вызывает гибель растений, преждевременное старение, потерю ими декоративности в результате влияния промышленных выбросов, заражения болезнями и вредителями, уплотнения и вытаптывания почвы, поломок, изменения уровня стояния грунтовых вод и т.д.

Сохранить или восстановить утраченную зелеными насаждениями функциональную эффективность, приостановить процесс распада и предотвратить их гибель возможно лишь путем направленного антропогенного воздействия, т.е. путем реконструкции.

Критический возраст старения у различных насаждений неодинаков.

В условиях юга Европейской части России (т.е. в нашем регионе) средняя продолжительность жизни насаждений из тополя пирамидального, акации белой, ив, клена ясенелистного, тополей (других), груши, яблони, гледичии 40-60 лет.

Остальных пород – 65-70 лет.

Методы осуществления реконструктивных работ. Методы и объемы реконструкции находятся в прямой зависимости от состояния объекта. Реконструкция может быть полной, частичной или выборочной.

1. При полной реконструкции изменению подлежат все насаждения и основные или все элементы благоустройства. Полная реконструкция рекомендуется только тогда, когда нет возможности длительного сохранения насаждений.

2. При частичной реконструкции – восстановлению подлежит от 20 до 50% общей площади насаждений и дорожно-тропиночной сети.

3. При выборочной реконструкции ремонтируются отдельные участки тили выделы насаждений, производится выборка одной-двух устаревших пород, долевое участие которых в насаждении не превышает 15-20%.

Технология и техника реконструируемых работ по озеленению будет рассмотрена нами при рассмотрении темы «Проектирование благоустройства и озеленения».

11.02.2012

Реконструкция насаждений - комплексное мероприятие, включающее рубки реконструкции, создание лесных культур, а иногда и другие лесохозяйственные мероприятия, направленные на ускоренное (в течение одного класса возраста) коренное преобразование насаждений путем полной или в большей части замены их основных составляющих элементов, прежде всего древостоев. Реконструкция обеспечивает восстановление утраченной целевой или существенное повышение имеющейся производительности участков леса.
Рубка реконструкции - рубка, проводимая в малоценных насаждениях не подлежащих рубкам главного пользования и сплошным санитарным рубкам, обеспечивающая удаление малоценных элементов этих насаждений, подготовку условий для проведения мероприятий по созданию лесных культур. В соответствии с действующим законодательством рубки реконструкции относятся к рубкам промежуточного пользования.
К объектам реконструкции относят участки малоценных и сравнительно малоценных насаждений, подлежащие реконструкции, а также те, на которых начата реконструкция, но еще не завершен перевод насаждений в целевые ценные.
Малоценными являются насаждения, не отвечающие экономическим, экологическим целям и не имеющие в составе любого или всех ярусов ценных перспективных деревьев целевых пород в количестве, достаточном для формирования рубками ухода (в том числе и с содействием естественному лесовозобновлению) ценных насаждений, соответствующих данным лесорастительным условиям и целевому назначению участка леса.
Фонд реконструкции формируется по лесничествам и включает объекты реконструкции.
Выделение объектов и формирование фонда реконструкции осуществляется лесоустроительными организациями при очередном лесоустройстве или по специальному заданию. Выделение объектов реконструкции инженерно-техническими работниками лесхозов и лесничеств можно проводить только на основе данных, полученных с помощью измерительной таксации, при сравнении их с нормативными параметрами наиболее ценных и малоценных насаждений. Такие нормативы разрабатываются на зонально-типологической основе для данного лесхоза или района лесоустроителями на основе региональных наставлений по реконструкции, с использованием имеющихся в различных источниках по данному региону, а также установленных лесоустроителями при инвентаризации лесного фонда параметров, характеризующих наиболее ценные насаждения по группам типов леса и возрастным группам древостоев (насаждения-эталоны и близкие к ним).