Лесохозяйственная деятельность лесхоза
Содержание
Введение
1. Краткая характеристика лесхоза
1.1 Географическое положение
1.2 Климатические условия
1.3 Лесной фонд и лесохозяйственная деятельность лесхоза
1.4 Анализ использования машинно-тракторного парка
2. Проектируемая система машин для производственных процессов лесхоза
2.1 Технологические комплексы производственных процессов с законченными циклами производства
2.2 Тягово-эксплуатационные расчеты комплектования лесохозяйственных агрегатов по видам работ
2.2.1 Составление лесохозяйственного агрегата для частичной полосной корчевки пней
2.2.2 Составление лесохозяйственного агрегата для основной обработки почвы: частичной пахоты плугом-канавокопателем
2.2.3 Составление лесохозяйственного агрегата для механизированной посадки лесных культур
2.2.4 Составление лесохозяйственного агрегата для агротехнического ухода за л/к
2.2.5 Составление лесохозяйственного агрегата для лесоводственного ухода за л/к
2.3 Расчеты потребности агрегатов, составляющих систему машин для комплексной механизации производственных процессов
3. Организационно-технические мероприятия по выполнению технологических операций
3.1 Подготовка лесокультурной площади
3.1.1 Основная обработка почвы
3.1.2 Посадка сеянцами
3.1.3 Агротехнический уход
3.1.4 Лесоводственный уход
3.3 Определение расхода нефтепродуктов
3.4 Составление графика использования машинно-тракторного парка
3.5 Организация технического обслуживания машин
3.6 Ожидаемые технико-эксплуатационные показатели использования системы машин
4. Техника безопасности при эксплуатации системы машин
Заключение
Список литературы
Приложения
Введение
Основной задачей лесной отрасли является воспроизводство лесных ресурсов, повышение продуктивности лесов путем проведения различных лесохозяйственных мероприятий (лесокультурных, лесоводственных, лесозащитных) при снижении затрат труда и средств за счет организации комплексной механизации лесохозяйственных процессов и более эффективного использования технических средств. Движение лесного хозяйства по пути научно-технического прогресса дает не только прямой лесоводственный и экономический эффект предприятиям и государству в целом, но и повышает безопасность и престиж труда в лесу, способствует росту числа образованных и квалифицированных специалистов.
По мнению Н.В. Еремина "система машин в лесном хозяйстве - это совокупность машин и приспособлений различного назначения, взаимосогласованных, дополняющих друг друга в технологическом процессе и выровненных по производительности, обеспечивающих последовательное выполнение рабочих операций всего завершенного цикла производства с соблюдением агролесотехнических требований".
1. Краткая характеристика лесхоза
1.1 Географическое положение
Кировский лесхоз-филиал КОГУП "Кировлес" (далее - лесхоз), расположен в центральной части Кировской области на территории зелёной зоны перспективного развития г. Кирова и частей Кирово - Чепецкого и Слободского административных районов. Площадь лесхоза 16929 га.
Структура лесхоза.
ЛесничестваАдминистративный районОбщая площадь, гаМеста расположения конторБобинскоеКирово-Чепецкий558Слободской8118Итого: 8676п. КоминтернЛянгасовскоеКирово-Чепецкий4039Зелёная зона перспективного развития г. Кирова4214Итого: 8253п. ЛянгасовоИтого по лесхозу16929
Территория расположения Кировского лесхоза по характеру рельефа представляет собой волнисто-равнинные плата, с высотами от 120 до 220 м над уровнем моря. Исходя из характера рельефа все леса лесхоза относятся к категории равнинных.
1.2 Климатические условия
В зависимости от климатических условий по материалам Н.П. Савиных "на территории области выделяют три агроклиматические зоны: северная - она занимает 48% территории, центральная - 32%, южная - 20%." (с.68) Территория лесхоза находится в центральной агроклиматической зоне. Климат района умеренно-континентальный с ярко выраженными временами года (Таблицы 1,2).
Почвы на территории лесхоза распределяются следующим образом: дерново-подзолистые 48% и среднеподзолистые 40,1%. По мех. составу: супесчаные 51,3%, суглинки 37,5%, песчаные 11,2%. Встречаются также дерновые оглеенные и болотные почвы. Плодородие невелико.
Климатические факторы отрицательно влияющие на рост и развитие хвойных пород. Ранние осенние и поздние весенние заморозки, продолжительность безморозного периода (118 дней) меньше периода вегетационного (160 дней), что приводит к повреждению не одревесневших побегов, влияние сильных ветров, что приводит к ветровалам, повреждениям стволов и ветвей. Обильные снегопады являются причиной снеголомов в хвойных молодняках. В целом же климат достаточно благоприятен для выращивания следующих пород: сосна, ель, пихта, лиственница, осина, береза и др. Среди данных пород высокий класс бонитета. В целом же по лесхозу средний бонитет в древостое 1,8, что свидетельствует об оптимальных почвенно-климатических условиях.
Таблица 1
Климатическая характеристика (Природа Кировской области, с.14):
МесяцыТемпература воздухаКол-во осадков, ммСнежный покров, смОтносит. влажность воздуха, %Ветрыср. много-летняяАбсолютныенаправ-лениескоростьминим. максим. Январь-13,7-35+1473584ЮВ, В5,7Февраль-13,9-31+2444383Ю, ЮЗ5,1Март-7,3-26+5425181Ю, ЮЗ5,0Апрель-2,1-13+18361175Ю, ЮЗ4,2Май+10,6-4+2544-64СВ4,6Июнь+16,3+3+3265-60Ю, ЮЗ4,1Июль+18,3+6+3376-72СЮ3,2Август+16,1+4+2968-74СЗ, Ю3,4Сентябрь+9,9-2+2464-82Ю, ЮЗ4,2Октябрь+2,4-10+1462-89Ю, ЮЗ5,2Ноябрь-5,4-22+16571484ЮВ, Ю4,8Декабрь-11,3-30+1602488Ю, ЮЗ5,6
Таблица1.
Особенности центральной агроклиматической зоны Кировской области (района изучения) (Н.П. Савиных, с.68)
№ пппризнакЦентральная зона1Средняя температура июля температура+18-1902Количество дней со средней температурой более +100110-1203Общая сумма температур более +1001700-19004Осадки за май-июнь, в мм110-130, на 20% > испаряемости5Продолжительность вегетационного периода160-170 дней6КУ годовой1,0-1,2
Т.о. средняя температура июля превышает +100, а именно такие условия позволяют формироваться на поверхности побегов и листьев хвойных растений защитного слоя (пробки на стволе, воска и кутикулы на листьях), без которого не возможна перезимовка.
1.3 Лесной фонд и лесохозяйственная деятельность лесхоза
По лесорастительному районированию, занимаемая лесхозом территория относится к подзоне южной тайги, лесорастительному району правобережья р. Вятки. Лесистость административных районов в зоне деятельности лесхоза составляет: Слободского - 62,2%; Кирово - Чепецкого - 39,4%; зелёной зоны перспективного развития г. Кирова - 19,1%.
Покрытые лесом земли составляют 94,0 % от лесных земель, нелесные земли 2,4% от площади земель лесхоза.
В лесном фонде лесхоза преобладают насаждения сосны обыкновенной - 37,6% покрытых лесом земель, ели - 27,8%, березы - 24,2%, осины - 7,2%, пихты - 1,5%, на долю других пород - 1,7%.
В лесном фонде лесхоза преобладают кл. бонитета * - * у хвойных, * - * у лиственных. Насаждения основных лесообразующих пород характеризуются полнотой 0,7.
Таблица 2.
Распределение общей площади лесхоза по группам лесов и категориям защитности.
Наименование категории защитностиПлощади групп лесов, га***Итого1. Научное значение2. Леса зеленых зон511251123. Запретные полосы2772774. Леса вдоль ж/д и а/дорог5075075. другие леса, имеющие важное значение для защиты окружающей среды353335336. Эксплуатационные леса41834183
Насаждения Паркового лесхоза представляют попеременными производными типами леса. Наиболее распространены в лесном фонде лесхоза группы типов леса, представленных типами леса: сосняк-кисличник, занимающие 44,8% покрытых и 19,7% непокрытых лесом земель и 37,8% несомкнувшихся культур.
Черничники занимают: соняк-черничник - 8,9%, ельник-черничник - 2,4%, несомкнувшиеся лесные культуры 35,0%. Брусничники: сосняк-брусничник - 9,8%, ельник-брусничник - 14,8%, несомкнувшиеся лесные культуры 17,9%. Майниково-брусничные: сосняки - 10,4%. ельники - 7,2%, несомкнувшиеся лесные культуры - 6,0%. Все лиственные древостои, за исключением ольхи черной, ивы древовидной занимают земли коренных еловых и сосновых типов леса и являются результатом смены пород. Доля участия мягколиственных пород от общей площади покрытых лесом земель - 32,9%.
лесохозяйственный агрегат лесхоз лесной
Данные о лесохозяйственной деятельности лесхоза приведены в таблице 3.
Таблица 3
Данные за 2005 г. о размерах и способах рубок в Парковом лесхозе (по материалам отчетов):
№ппНаименование рубокИтого вырублено, гавсегоВ т. ч. по хвойному хозяйству1Рубки главного пользования - всего45152В том числе: постепенные и выборочные рубки сплошные рубки 22 23 10 53Рубки промежуточного пользования - всего3542964В том числе: осветления и прочистки прореживания и проходные рубки рубки обновления и переформирования выборочные санитарные рубки рубки реконструкции 27 195 83 49 15 178 54 49 5Прочие рубки - всего 1356В том числе: сплошные санитарные рубки очистка леса от внелесосечной захламленности 4 1317Всего534311
1.4 Анализ использования машинно-тракторного парка
В целях оценки эффективности использования средств механизации в лесном хозяйстве с применением системы машин необходим систематический анализ по таким показателям, которые бы наиболее объективно отражали технический уровень предприятия. Для оценки уровня использования тракторного парка используются условные единицы: условный эталонный трактор и условный эталонный гектар.
Условный эталонный трактор - трактор, который обладает мощностью, позволяющей ему за один час сменного времени выполнить сплошную пахоту одного гектара в оптимальных эталонных условиях.
Условный эталонный гектар - это объем выполненных тракторных работ любого вида с затратами энергии трактора, которые равнозначны затратам энергии на сплошную пахоту одного гектара площади в оптимальных эталонных условиях.
Суммарная мощность тракторного парка предприятия (Nэт) в условных эталонных тракторах определяется по формуле:
Nэт = К эт-1 * n1 + К эт-2 * n2+ К эт - n * n n,
где К эт - коэффициент перевода в эталонные трактора данной марки или их часовая эталонная выработка в условных гектарах;
n - количество тракторов данной марки
Удельная энергонасыщенность (Эга) на 1000 га площади лесного фонда предприятия:
Эга = SN /S,
где SN - общая мощность машинно-тракторного парка;
S - общая площадь лесного фонда предприятия, тыс. га.
Коэффициент технической готовности машинно-тракторного парка в конкретный момент определяют как отношение количества исправных и готовых к эксплуатации тракторов к их инвентарному числу.
К тг= SDти/ SDоб
Где Dти - дни пребывания тракторов в исправном состоянии;
Dоб - сумма дней пребывания тракторов в лесхозе.
Коэффициент использования тракторного парка показывает степень использования тракторов за определенный период. Его определяют по формуле:
К и= SDр/ SDоб
Где Dр - дни нахождения тракторов в работе.
Коэффициент сменности характеризует степень использования времени суток машинно-тракторными агрегатами:
К см= S С/S Dр
Где С - суммарное число отработанных машино-смен за определенный период времени.
Подставляя данные из формы 1-мех за 2005 год, в приведенные выше формулы, получим:
Nэт = 0,25*1 + 0,7*4+ 1*1 = 4,05
Эга = 4,05/1361 = 0,003
К тг = 1549/1884= 0,82 (трак.) К тг = 1020/1307= 0,78 (автомаш.)
К и = 435/1884 = 0,23 (трак.) К и = 387/1307 = 0,29 (автомаш.)
К см = 435/435= 1 (трак.) К см = 487/487 = 1 (автомаш.)
Средний расход диз. топлива на одну тракторо-смену составит: 10744/435 = 24,7 кг.
Затраты на 1 тракторо-смену - 574,02 руб.
Уровень использования машин и тракторов в лесхозе ниже среднего.
2. Проектируемая система машин для производственных процессов лесхоза
2.1 Технологические комплексы производственных процессов с законченными циклами производства
Технологический комплекс представляет собой совокупность машин и орудий различного назначения, взаимосогласованных для обеспечения последовательного выполнения всех рабочих операций технологического процесса с законченным циклом производства.
Цикл производства - период пребывания предметов труда в технологическом процессе с начала изготовления до выпуска продукции определенного вида и качества.
Технологический комплекс производственного процесса можно представить в виде таблицы и графической схемы.
Технологический процесс производства лесных культур.
№ ппНаименование технологической операцииАгротехнические условияМарка машины1Частичная полосная корчевка пнейШирина полос 3,5-4 м, при расстоянии м/у центрами лесокультурных полос 7-8 м общая протяженность пластов на 1 га составляет 2,6-2,8 км Д-513А + ТДТ-55 2Обработка почвы: создание пластов По расчищенным полосам плугом-канавокопателем на глубину 30 см производится напашка пластов, прилегающих к бровке борозд. Борозды должны быть непрерывными. ПКЛН-500А + ТДТ-553Механизированная посадка лесных культурПо пластам (по осевым линиям, т.к. это предохраняет повреждение при размыве талыми водами и уменьшается влияние травяного покрова, т.к. зарастает с краев), густота 4 тыс. шт. /га (шаг посадки 0,75 м). СЛ-2 + ЛХТ-554Агротехнический уход за л/кВокруг посадочных мест необходимо оставлять небольшую часть травы КЛБ-1,7 + ЛХТ-555Лесоводственный уход: Осветление л/кПри механизированном уходе важно, чтобы рабочие органы не повреждали ряды лесных культур. КОК-2 + ЛХТ-55
2.2 Тягово-эксплуатационные расчеты комплектования лесохозяйственных агрегатов по видам работ
2.2.1 Составление лесохозяйственного агрегата для частичной полосной корчевки пней
1) Цель частичной корчевки пней - создание необходимых условий для прохода и работы почвообрабатывающих орудий, лесопосадочных машин.
) Работу проводят с помощью корчевальных машин.
) Расчистка площадей предусматривает подготовку участка для работы соответствующих машин (разметка технологических полос и др.), корчевание пней, удаление пней и древесных остатков за пределы полос или участка, выравнивание поверхности (засыпку ям).
) При обосновании выбора марки корчевателя необходимо, чтобы тяговое усилие корчевателя было больше сопротивления пня корчеванию, а время, затраченное на корчевку одного пня данного диаметра было наименьшим по сравнению с другими корчевателями.
Сопротивление свежего пня на суглинистых почвах с некоторым приближением можно определить по формуле Верховского:
Rкор=К*√ d3,где Rкор - сопротивление пня корчеванию, даН;
К - опытный коэффициент сопротивления 1 пог. см диаметра пня, даН/см;
d - диаметр пня, см.
в данном случае сопротивление соснового пня, диаметром 28 см корчеванию составит:
Rкор. = 70*√283 = 10371,3 даН
) Подготовка к работе заключается в проведении операций сменного периодического технического ухода (очистка трактора и навесного оборудования от земли и древесных остатков, проверка креплений, уплотнение трубопроводов и гидроцилиндров - для гидравлического оборудования), устранении неисправностей, проведении регулировок.
) Графическая схема представлена в приложении.
) Рабочее сопротивление корчевальной машины при извлечении пня опущенными в почву клыками определяется по формуле:
Rкор (Д-513А) =f*M кор+Кк *a*B*λр+ Gn*fn,
где Rкор - сопротивление корчевателя, даН
f - коэффициент сопротивления перемещению корчевальной машины, 0,4-0,6
Mкор - масса корчевальной машины, кг
Кк - коэффициент сопротивления корчеванию, разрыв корней, трение их о почву при извлечении пня, даН/см2
a - глубина погружения клыков в почву, см
B - ширина захвата, см
λр - коэффициент использования рыхления грунта за счет расстояния между зубьями, 0,7-0,8
Gn - вес перемещаемого отвалом пня и грунта, даН
fn - коэффициент сопротивления перемещения пня, грунта
Rкор (Д-513А) = 0,6* 1300 + 3*32* 138 *0,75+ 300*0,7= 10263,6 даН
Тяговое сопротивление орудий при вычесывании корней и рыхлении почвы определяется по формуле:
Rор=f*M кор+kк *a*B*λр,
где kк коэффициент сопротивления перекатыванию,
Rор= 0,6*1300+0,8*32*138*0,75= 3429,6 даН
) Вычисление сопротивления на преодоление подъема (со сцепкой):
Rпод= (Мт+Мо) * sin α
Rпод= (8700+1300*1) * sin20 = 349 даН
) определение передачи трактора, на которой наиболее рационально работать, и коэффициента использования тягового усилия трактора:
η= Rоб/Рт=Rор+Rпод/Рт
Рт= 360*Nкр/V
) Для проверки возможности выполнения полезной работы без буксования в данном режиме необходимо, чтобы Рсц>Рт
Рсц=Ксц*Qсц
Qсц=Мт* (1 - sin α)
где Rоб - сопротивление орудий в агрегате, даН
Рт - тяговое усилие на передачах трактора, даН
Nкр - тяговая мощность трактора, кВт
V - скорость движения, км/ч
Ксц - коэфф. сцепления, таб.
Qсц - сцепная масса трактора
Рт (первая передача) = 360*55,2/2,7 = 7360 даН
η= 3429,6+349/7360=0,51
Рт (вторая передача) = 360*55,2/3,6 = 5520 даН
η= 3429,6+349/5520=0,68
Рт (третья передача) = 360*55,2/4,7 = 4228даН
η= 3429,6+349/4228= 0,89
передача трактора, при которой значение η близко к 0,8-0,85, для гусеничных тракторов, принимается как рабочая, а соответствующая ей скорость будет расчетной рабочей скоростью.
проверка:
Рсц= 0,7*10000* (1 - sin 2) = 6755,7кг
,7>4228>3429,6 Рсц>Рт>Роб, работа агрегата возможна.
) Вычисление производительности агрегата в гектарах за смену.
Псм=Т*Кt /t*n
Где Т - продолжительность периода работы смены, Кt - коэффициент использования сменного времени, который определяется по формуле: Кt =Кс*Кq, t - затраты времени цикла в секундах на корчевку одного пня, n - количество пней, подлежащих корчевке на 1 га.
Псм=28800*0,75/42*150=3,43 га,
так как работы проводим не на всем участке, то Псм = 3,43/0,67 = 5,1 га за 8 часовую смену.
2.2.2 Составление лесохозяйственного агрегата для основной обработки почвы: частичной пахоты плугом-канавокопателем
1) Основная обработка почвы.
) Цель частичной пахоты - подготовка пластов для посадки леса на переувлажненных почвах вырубки.
)Вспашка проводится после частичной раскорчевки, в сжатые сроки с соблюдением глубины обработки и непрерывности пластов. Направление борозд необходимо согласовать с рельефом местности: избыточные воды по образованным канавам должны поступать в понижения.
4)Работу проводят с помощью плуга - канавокопателя ПКЛН-500А, который навешивается на трактор ТДТ-55.
)При подготовке плуга к работе проверяют его комплектность и правильность сборки, устанавливают заданную глубину обработки почвы, количество ходов в раскорчеванной полосе.
)Графическая схема в приложении.
)Тяговое сопротивление орудия:
Rпк=Кy*Кn*F, даН,
где
F - площадь поперечного сечения канавы-борозды, см2,
Кy - удельное сопротивление плуга по типу почвы, даН/см2, Кn - поправочный коэффициент,
Rпк= 0,6*1,95*1800=2106 даН
)Сопротивление на преодоление подъема:
Rпод= (Мт+Ко*Мпл) * sin α, даН,
Rпод= (8700+1,6*700) *0,0349=342,72 даН
)Определение коэффициента использования тягового усилия и передачи трактора:
η= Rоб/Рт=Rор+Rпод/Рт
Рт= 360*Nкр/V
Рт (четвертая передача) = 360*55,2/7,3=2722,2даН
η= 2106+342,72/2722,2=0,88
Скорость трактора - 7,3 км/ч
)Поверка возможности работы:
Рсц=Ксц*Qсц
Qсц=Мт* (1 - sin α)
Qсц = 8700* (1-0,0349) =8396,3
Рсц =0,8*8396,3=6717,1 даН
,1>2722,2 Рсц>Рт, работа агрегата возможна.
)Производительность агрегата:
Псм=0,1*Vt*Bp*Тc*Kv*Кq*Kc, га
где Vt - скорость движения трактора на соответствующей передаче, км/ч
Bp - рабочая ширина захвата полосы с учетом необрабатываемых зон, м
Тc - продолжительность смены, ч
Kv - коэффициент использования скорости трактора
Кq - коэффициент экономичности движения агрегата с учетом времени на холостые ходы
Кс - коэффициент оперативного времени работы агрегата, учитывающий затраты времени на ежесменное тех. обслуживание и технологические перывы
Псм= 0,1*7,3*4*8*0,8*0,9*0,82= 13,8 га/см, так как работы проводим не на всей площади, а на 67%, то Псм = 13,8/0,67= 20,6 га/см
2.2.3 Составление лесохозяйственного агрегата для механизированной посадки лесных культур
1) Механизированная посадка лесных культур.
) Цель операции - создание лесных культур на вырубке по схеме 4 тыс. шт. /га.
) Агротехнические требования: на вырубках временно переувлажненных посадка лесных культур осуществляется по пластам. Для обеспечения работы лесной пластовой сажалки СЛП-2 пласты для посадки должны быть равномерными по толщине, без разрывов.
Наилучшая приживаемость на временно переувлажненных почвах наблюдается при поздневесенней посадке сеянцев.
Расстояние между рядами культур ели составляет 4-5 м.
) сажалка СЛП-2 может агрегироваться с трактором ЛХТ-55.
) При подготовке лесопосадочных машин к работе определяется количество и тип сошников, глубина хода, шаг посадки и возможная скорость движения, рабочая ширина захвата. Проверяются все болтовые соединения.
) графическая схема представлена в приложении.
) Тяговое сопротивление сажалки рассчитывается по формуле:
R= γ*Mn+Ky*Kn*ac*вc*nc, даН
где γ-коэффициент сопротивления качению,
Mn - эксплуатационная масса посадочной машины с сеянцами и рабочими-операторами,
Ky - удельное сопротивление по типу почвы, даН/см2
Kn - поправочный коэффициент,
ac - глубина хода сошника, ас=15+3+5-2 см
вc - ширина открываемой щели, см
nc - число сошников.
R= 0,4* (1470+4*70+40) +0,6*3*21*10*2 = 1472 даН
) Сопротивление на преодоление подъема:
Rпод= (Мт+Ко*Мор) * sin α, даН,
RПОД= (9600+1*1470) *0,0349 =386,3 даН
Rоб=1472+386,3= 1858,3 даН,
) Определение передачи трактора, на которой наиболее рационально работать и коэффициента использования тягового усилия трактора:
η= Rоб/Рт=Rор+Rпод/Рт
Рт= 360*Nкр/V
Рт (четвертая передача) = 360*45,6/6,7= 2450,14 даН
η= 1680,7/2450,14 = 0,70
Согласуем с учетом подачи сеянцев. Работают 4 сажальщика, скорость подачи 120 шт/мин. Шаг посадки 1 м, скорость движения сажалки равна 120*1=120 м/мин= 7,2 км/ч
) Проверка возможности работы:
Qсц = 9600* (1-0,0349) =9071,9
Рсц =0,8*10870= 8696 даН
>2450,14
Рсц>Рт, работа агрегата возможна.
12)Производительность агрегата:
Псм=0,1*Vt*Bp*Тc*Kv*Кq*Kc, га
Псм=0,1*6,7*4*8*0,95*0,9*0,8 = 14,6 га/см, т.к. посадка не на всей площади, то Псм= 14,6/0,67=21,8
2.2.4 Составление лесохозяйственного агрегата для агротехнического ухода за л/к
1)Агротехнический уход за культурами проводится со второго года создания лесных культур в течение трех лет.
2)