Выбор и обоснование технологии работ

Технология и комплекс машин для механизации лесохозяйственных работ

Общая характеристика объекта проектирования

Характеристика Калужской области

Калужская область территориально расположена в центре Европейской части России. Она граничит с Московской, Брянской, Тульской, Орловской и Смоленской областями. Общая площадь территории - 29,9 тыс. кв. км. Численность населения на 1 января 2007 года составила 1млн.300.
Весь комплекс природных условий и, прежде всего, климат обуславливает широкое развитие речной сети. На территории области протекает 2043 реки, около 200 из них имеют протяженность более 10 км. Самая многоводная река Ока является притоком Волги. На её левом берегу более 600 лет назад был основан город Калуга (фото - Вид на Калугу с правого берега Оки).

Калужская область находится в зоне перехода от мягкого климата Западной Европы к резко континентальному климату Азии.
Расположенная на возвышенной равнине, область открыта со всех сторон и доступна и холодным северным ветрам, и теплым — южным и западным.
В течение года преобладают континентальные воздушные массы умеренных широт, обусловливая ясную и теплую погоду летом, зимой — умеренно холодную. Довольно часто сюда приходят воздушные массы Атлантики и приносят пасмурную с осадками погоду. Летом при этом наблюдается похолодание, зимой — оттепели и туманы. Нередки также вторжения арктического воздуха, сопровождающиеся резким понижением температуры при малооблачной погоде. Частая смена воздушных масс создает неустойчивость погоды, особенно в осенне-зимний период.
Климат области умеренно континентальный с четко выраженными сезонами года: теплым летом, умеренно холодной зимой и переходными периодами.
Средняя годовая температура воздуха положительна — около плюс 4,5°С. В годовом ходе с ноября по март отмечается отрицательная средняя месячная температура воздуха, с апреля по октябрь — положительная.
Самый холодный месяц—январь минус 9°С- минус 10°С. Самые низкие температуры отмечены в январе 1940 г. Минус 42°С – минус 48°С.
Июль — самый теплый месяц года плюс 17°С- плюс 18°С). В отдельные годы в жаркие дни максимальная температура воздуха достигала плюс 36°-плюс +39°С.
Весной и осенью характерны заморозки. Весной они обычно заканчиваются 8—14 мая. В отдельные годы заморозки наблюдаются даже в июне.
По количеству осадков область относится к зоне достаточного увлажнения — за год 600—700 мм. В наиболее дождливый год (1933) осадков было 829—1066 мм, в засушливый год (1948) — 365—400 мм. Две трети осадков выпадают в виде дождя, одна треть—в виде снега. Максимум осадков приходится на июль, минимум — на февраль. Половина дней в году — с осадками, но преимущественно с незначительными.
Устойчивый снежный покров образуется на севере области 28 ноября, на юге — 7 декабря. Он может образоваться на месяц раньше и на месяц позже. Максимальная высота снежного покрова — в третьей декаде февраля: от 19 см на юге до 33 см на севере. В отдельные годы снежный покров достигает высоты 50—70 см, а в малоснежные зимы — не превышает 5 см.
Разрушение устойчивого снежного покрова происходит 29 марта на юге области и 6 апреля на севере. Сход снега происходит обычно в течение 10 дней.
Преобладают южный и юго-западный ветры, летом наиболее часто отмечается северо-западный ветер, зимой — южный. Средняя скорость за год невелика и составляет 3—4 м/с, однако максимальная скорость ветра при порывах может достигать 32 м/с. Наибольшая скорость ветра — зимой, наименьшая — летом.
Границы сезонов принято определять по устойчивому переходу средней суточной температуры воздуха через определенные пределы. Сроки наступления сезонов от года к году изменяются.
Началом зимнего периода принято считать дату перехода среднесуточной температуры воздуха через 0°С в сторону понижения. Зима начинается 8—12 ноября и продолжается 137—143 дня.
Зимой преобладает пасмурная с умеренной температурой погода, временами сменяющаяся морозами —или оттепелями. Обычно за зиму отмечается 29—35 дней с оттепелью. Максимум приходится на декабрь.
За начало весны принимают дату перехода средней суточной температуры воздуха через 0°С в сторону повышения. Весна наступает 29 марта—2 апреля.
В апреле нередко наблюдаются возвраты холодов при установившейся теплой погоде. Вторая половина весны уже приобретает свойства летнего сезона. При переходе среднесуточной температуры воздуха через плюс 5°С в сторону повышения, 14—17 апреля, начинается вегетация большинства растений. Средняя продолжительность весны — от 59 до 63 дней.
На лето приходится теплая с переменной облачностью погода и сезонный максимум осадков. Не менее 13 дней ежемесячно выпадают дожди, часто ливневые, нередко сопровождаемые грозами, иногда градом.
За начало осени условно принята дата перехода среднесуточной температуры воздуха через плюс 10°С в сторону понижения.
Происходит понижение температуры воздуха на 6—8°С по сравнению с летом. Нередко во второй и третьей декадах сентября устанавливается сухая, теплая и солнечная погода, «бабье лето».

Выбор и обоснование технологии работ

Технологический комплекс машин - совокупность машин и орудий разного целевого назначения, обеспечивающий непрерывность механизированных, последовательно выполняемых операций производственного цикла.

При выборе марки трактора учитываются: конкретные почвенные и лесорастительные условия; объемы работ по операциям технологического процесса с учетом кратности их проведения; энергоемкость выполняемых операций; годовая загрузка тракторов; диапазон скоростей движения. Используются тракторы с большей степенью универсальности и лучшей проходимостью, маневренностью и устойчивости хода.

При выполнении всех операций принятого технологического процесса необходимо стремиться к наименьшей разнотипности тракторов и технологических машин .

Критерием оптимального выбора технологических машин является соответствие их лесотехническим требованиям при высоком качестве работ и максимальной производительности, эксплуатационной надежности, удобство и безопасность обслуживания.

Перечень операций технологического процесса и комплекса машин для производства и выкопки посадочного материала в декоративном питомнике приведены в таблице 1

Таблица 1 - Технологический комплекс машин для производства сеянцев на декоративном питомнике

№ п/п	Наименование операций	Состав агрегата	Норма выработки, га/см	Календ сроки
Марка трактора	Марка машины
	Культивация	ДТ-75М	КПС-4		апрель
	Внесение минеральных удобрений	МТЗ-82	НРУ-0,5		апрель
	Внесение органических удобрений	МТЗ-82	1ПТУ-4	3,4	апрель
	Запашка удобрений	ДТ-75М	ПЛН-4-35	4,8	апрель
	Предпосадочная культивация	ДТ-75М	КПС-4		апрель
	Посадка	МТЗ-82	СШ-3/5	1,6	Апрель май
	Обработка от сорной растительности 3 раза	МТЗ-82	КРН-2,8	6,2	Май июнь июль
	Химическая обработка	МТЗ-82	ОШУ-50		июнь
	Выкопка	МТЗ-82	ВМ-1,25	1,3	Сентябрь октябрь

Технологический комплекс машин для создания насаждений кустарников в городском сквере таблица 2.

Таблица 2- Технологический комплекс машин для создания насаждений кустарников в городском сквере

№ п/п	Наименование операций	Состав агрегата	Норма выработки, га/см	Календ сроки
Марка трактора	Марка машины
	Срезание кустарника	ЛХТ-55	ДП-24	11,2	14.04- 20.04
	Сгребание кустарника	ЛХТ-55	К-3	7,8	21.04-25.04
	Вычесывание и уборка корней	ЛХТ-55	К-3	7,8	26.04- 28.04
	Планировка участка	МТЗ-82	ВПН-5,6	19,2	29.04- 30.04
	Известкование почвы	МТЗ-82	НРУ-0,5		04.05-07.05
	Внесение минеральных удобрений	МТЗ-82	НРУ-0,5		08.05-10.05
	Дискование	МТЗ-82	БДТ-3,0	12,4	11.05-14.05
	Вспашка	ДТ-75М	ПБН-75А	2,4	15.05-30.05
	Дискование	МТЗ-82	БДТ-3,0	12,4	01.06-03.06
	Планировка	МТЗ-82	ВПН-5,6	19,2	22.08-25.08
	Внесение минеральных удобрений	МТЗ-82	НРУ-0,5		25.08-28.08
	Дискование	МТЗ-82	БДТ-3,0	12,4	29.08-30.08
	Вспашка	ДТ-75М	ПБН-75А	2,4	01.09-10.09
	Подготовка ям под одиночные кустарники	МТЗ-82	КЯУ-100	4,9	11.09-17.09
	Заделка посадочных мест	Т-25А	Д-347	1,0	18.09-20.09

Разработанная технология для заданных объемов работ при создании городского сквера с насаждениями из кустарников и на постоянном питомнике представлено в таблице 3.

Таблица 3 – Принятая технология работ

Наименование операции	Объем работ, га	Среднегодовая загрузка, дней	Календарные сроки, дни
Механизация работ в городском сквере
1. Срезание кустарника			19.04-20.04
2. Сгребание кустарника			21.04-22.04
3. Вычесывание и уборка корней			23.04-24.04
4. Планировка участка			25.04-25.04
5. Известкование почвы			13.05-13.05
6. Внесение минеральных удобрений			14.05-14.06
7. Дискование			15.05-17.05
8. Вспашка			19.05-27.05
9. Дискование			15.06
10. Планировка			28.08
11. Внесение минеральных удобрений			29.08
12. Дискование			30.08
13. Вспашка			1.09-8.09
14. Подготовка ям под одиночные кустарники			9.09-12.09
15. Заделка посадочных мест			10.09-28.09
Механизация работ в декоративном питомнике
1. Культивация			16.04-17.04
2.Внесение минеральных удобрений			18.04
3. Внесение органических удобрений			19.04-24.04
4. Запашка удобрений			25.04-28.04
5.Предпосадочная культивация			29.04-30.04
6. Посадка			1.05-12.05
7. Обработка от сорной растительности			10.06-12.06 10.07-12.07 10.08-12.08
8. Химическая обработка			20.06-21.06
9. Выкопка			13.09-26.09

1.3 Расчет состава и планового использования машинно-тракторного парка

Расчет состава машинно-тракторного парка производится в целях определения количества тракторов, технологических машин и орудий, необходимых для выполнения запланированного объема работ в лучшие агролесотехнические сроки.

Количество машинно-смен , необходимо для выполнения заданного объема работ на каждой операции, производится по формуле :

m = ,

где – объем работ, подлежащий данной операции, га;

- сменная норма выработки, га/смену.

Количество машинных - смен необходимых для работ в городском сквере:

m₁ =12/11,2=1,07; m_4,10 =12/19,2=0,6; m_7.12=12/12,4=0,96.

m₂=12/7,8=1,53; m_5,6,9,11=12/16=0,7; m_{8,13= 12/2,4=5}

m₃=12/7,8=1,53; m₆=12/12,4=0,7; m₁₄=12/4,9=2,4

m_{15 =12/1,0 =12}

Количество машинных - смен необходимых для работ в питомнике:

m₁=12/12=1; m₆=12/1,6=7,5;

m₂=12/16=0,75; m₇=12/6,2=1,9;

m₃=12/3,4=3,5; m₈=12/10=1,2;

m₄=12/4,8=2,5; m₉=12/1,3=9,2.

m₅=12/12=1;

Количество машинно-тракторных агрегатов, необходимых для выполнения заданного объема работ определяют по формуле:

n = ,= ,

где: m – объем работ, га;

- число рабочих дней;

- коэффициент сменности выбирается в зависимости от

напряженности периода работ; при посадке , посеве, химобработке и других работах, выполняемых в сжатые агротехнические сроки = 1,5-2;

для остальных работ = 1.

- коэффициент технической готовности парка, равные 0,8

Количество рабочих дней в календарном периоде определяется с учетом коэффициента использования календарного времени η :

= η ,

где: - количество календарных дней;

Таким образом, количество машинно-тракторных агрегатов, определяется по формуле:

n =

η - коэффициент, учитывающий время непогоды, выходные дни, время, потребное на подготовку агрегатов к работе, время нетрудоспособности механизаторов и время простоев агрегата из-за неисправности машин;

η - ориентировочно можно принимать равным 0,85 для районов с пониженным количеством осадков и 0,70 для районов с повышенным

количеством осадков в течение полевого сезона.

Количество тракторов принимается равным числу агрегатов. Количество машин определяется умножением числа машин в агрегате на количество агрегатов.

Количество машинно-тракторных агрегатов, необходимых для выполнения заданного объема работ в городском парке:

n₁= ; n₈= ;

n₂= ; n₉= ;

n₃= ; n₁₀=

n₄= ; n₁₁= ;

n₅= ; n₁₃= ;

n₆= ; n₁₄= ;

n_7,12= ; n₁₅= ;

Для питомника:

n₁= ; n₆= ;

n₂= ; n₇= ;

n₃= ; n₈= ;

n₄= ; n₉= ;

n₅= ;

Затраты труда на 1 га выполненной работы рассчитывали по формуле:

Т = ,

где - количество трактористов;

- количество вспомогательных рабочих;

- сменная производительность агрегата.

Затраты труда при выполнении планируемого объема работ определяли по формуле:

Н = Т Q,

где Q – объем выполняемой работы, га.

Таким образом, затраты труда для выполнения заданного количества работ:

Н = Q,

Затраты труда, необходимые для создания насаждений в городском сквере:

Таблица 4 – Расчет состава машинно-тракторного парка

Номер операции	Наименование операции	Объем работ, га	Норма выработки, га/смену	Количество машиносмен	Количество агрегатов, шт.	Трудозатраты, чел.-дни
	Срезание кустарников		11,2
	Сгребание кустарника		7,8
	Вычесывание и уборка корней		7,8
	Планировка участка		19,2
	Известкование почвы
	Внесение минеральных удобрений
	Дискование		12,4
	Вспашка		2,4
	Дискование		12,4			-
	Планировка		19,2
	Внесение минеральных удобрений
	Дискование		12,4
	Вспашка		2,4
	Подготовка ям под одиночные кустарники		4,9
	Заделка посадочных мест		1,0
Продолжение таблицы 4
Номер операции	Наименование операции	Объем работ, га	Норма выработки, га/смену	Количество машиносмен	Количество агрегатов, шт.	Трудозатраты, чел.-дни
Декоративный питомник, посевное отделение
	Культивация
	Внесение минеральных удобрений
	Внесение органических удобрений		3,4
	Запашка удобрений		4,8
	Предпосадочная культивация
	Посадка		1,6
	Обработка от сорной растительности 3 раза		6,2
	Химическая обработка
	Выкопка		1,3