Организационные формы и показатели

Использования машинного и машинно-тракторного

Парка в лесном, лесопарковом и городском зеленом

Хозяйствах

Основной организационно-хозяйственной единицей в лесном хозяйстве является лесхоз, в лесопарковом хозяйстве — лесопар-кхоз, в городском хозяйстве — управление городского зеленого хозяйства.

Производственной единицей лесхоза и лесопаркхоза является лесничество, управление городского зеленого хозяйства имеет дочерние (районные, межрайонные) управления зеленого хозяй­ства. Машинный и машинно-тракторный парки (МП и МТП) рассредоточиваются по лесничествам (управлениям зеленого хо-

зяйства), а на центральной базе лесхоза (главного управления) создается ремонтно-механическая мастерская и организуется уп­равление (отдел) МП и МТП.

В лесничестве (управлении) создаются специализированные бригады. Бригаду возглавляет бригадир-механик, отвечающий за состояние техники, рациональное и эффективное ее использова­ние и качество выполняемых работ.

Эффективность работы бригады и производительность зависят от правильной организации труда, умелого планирования работ по времени, полного и правильного укомплектования машинами и механизмами, своевременного обеспечения горючесмазочными и другими материалами, своевременного и качественного техни­ческого обслуживания.

На лесохозяйственных и озеленительных работах применяются три наиболее типичные схемы организации использования МТП.

1. Вся техника распределяется по лесничествам (управлениям) и за правильность ее использования и эффективность эксплуата­ции отвечает лесничий (начальник управления).

2. Вся техника находится в специальном производственном подразделении — цехе механизации или механизированной бри­гаде, а работы выполняются по заявкам лесничеств (управлений) и в соответствии с общим планом в хозяйстве.

3. Вся техника сосредотачивается в укрупненных производствен­ных единицах (лесничествах, управлениях), имеющих стационар­ный пункт технического обслуживания и бригаду по техническо­му обслуживанию машин.

Наиболее эффективными являются вторая и третья схемы, так как сосредоточение техники в самостоятельных единицах создает предпосылки для внедрения прогрессивных методов организации выполнения лесохозяйственных работ и руководства производ­ственной деятельностью.

Для повышения эффективности использования и рациональ­ного планирования работы МТП необходим систематический ана­лиз показателей его использования, основными из которых явля­ются: уровень механизации лесохозяйственных и озеленительных работ по видам их выполнения в оптимальные агротехнические сроки, выработка на трактор, коэффициент технической готов­ности, коэффициент технической надежности, коэффициент ис­пользования машинного и тракторного парка, коэффициент смен­ности, размеры оптимальной оперативной площади, оптималь­ное плечо пробега машин.

Уровень механизации для каждого вида работ У_м определяется по формуле, %,

у„=^-юо,

Quot;о

где О_м — объем механизированных работ данного вида, га (км и т.п.); 0₀ — общий объем работ этого же вида, га (км и т.п.).

Уровень выполнения работ по видам в оптимальные агротехни­ческие сроки У_вр определяется по формуле, %,

У_в.р=^юо,

где О_ф — фактически выполненный объем работ в оптимальный агротехнический срок, га (км и т.п.); 0₃ — запланированный объем работ за этот же срок, га (км и т.п.).

Наработка на трактор (машину). Механизированные работы, выполненные тракторными агрегатами или другими самоходны­ми машинами, учитываются в физических единицах (га, км, м³ и т.п.). На каждый из видов тракторных работ установлены нормы выработки.

Норма времени — это время (мин, ч), установленное на выполне­ние единицы продукции при правильно организованном процессе.

Между нормой выработки и нормой времени имеется зависи­мость: норма выработки равна частному от деления единицы на установленную норму времени.

Коэффициент технической готовности К^_Т характеризует тех­ническую готовность машин к работе в конкретный момент вре­мени. Он определяется по формуле

К -Он

О

где п_И — количество исправных машин к данному моменту време­ни; п₀ — общее (списочное) число этих же машин.

Коэффициент технической надежности К_тн характеризует ве­личину простоев из-за технических неисправностей, поломок, а также своевременность и правильность выполнения мероприятий планово-предупредительной системы технического обслуживания машин. Он определяется по формуле

К = 2^ До

^т-^н"ХДо + ХДг.„'

где ХДо ^— число отработанных машинодней за определенный период времени; ХДт.н — число машинодней простоя из-за тех­нических неисправностей за тот же период.

Коэффициент использования парка К_{и п} показывает степень ис­пользования парка машин за определенный период. Его опреде­ляют по формуле

к ЕДо

^и-^п~ХДо + ХДпр'

где ХДпр ^— суммарное число дней простоя машин из-за техни­ческих неисправностей, отсутствия работы, болезни механизато­ров, организационных и других причин за тот же период.

Коэффициент сменности К<._м характеризует степень использо­вания времени суток. Он определяется по формуле

^см"£До'

где Х^-м ^— число отработанных машиносмен за определенный промежуток времени.

В качестве результативных количественных показателей за опре­деленный период применяют наработку трактора на лесохозяйствен-ных работах (гектар условной пахоты) и выработку трелевочного трактора (м³ стрелеванного леса). Перечень работ лесохозяйствен-ных тракторов составляет 10...20 наименований, поэтому суммар­ную оценку их выработки дают в условных единицах. Такой едини­цей является условный эталонный гектар (условный гектар).

Условный эталонный гектар — это объем работ, соответствую­щий вспашке 1 га площади в следующих, принимаемых за эталон­ные, условиях: удельное сопротивление почвы 0,05 МПа при ско­рости движения агрегата 5 км/ч; глубина обработки почвы 20 см; агрофон — стерня зерновых на почвах средней прочности по не­сущей поверхности (средние суглинки) при влажности почвы 20...22 %; рельеф ровный (угол склона до Г); конфигурация пра­вильная (прямоугольная); длина гона 800 м; высота над уровнем моря 200 м; каменистость и препятствия отсутствуют.

Переход технического объема тракторных работ в условные гек­тары основывается на эталонной выработке и технически обосно­ванных нормах выработки в данном виде работ, в заданных усло­виях. При этом сменная или часовая выработка в условных гекта­рах трактора каждой марки при выполнении технически обосно­ванных норм выработки в пределах допустимых отклонений на всех видах работ и в различных природно-производственных усло­виях будет одинаковой.

Объем тракторных работ в условных £2_У гектарах определяется по формуле, усл. га,

П

где q — все виды работ, переводимые в условные гектары; tij — число сменных, технически обоснованных норм выработки нау'-м виде работ, тракторосмен; W_3j — эталонная выработка трактора, используемого на выполнении у-го вида работ, усл. га.

Число сменных технически обоснованных норм выработки п_р рассчитывается по формуле

Qj

J Wf*

где Qj — объему'-го вида работ, физ. га; Wf — технически обосно­ванная норма выработки на j-ы виде работ, физ. га/смену.

Эталонная выработка трактора W_y — трактор, вырабатываю­щий за 1 ч сменного времени один условный эталонный гектар. Перевод физических тракторов в условные эталонные основыва­ется на соотношениях их эталонной часовой выработки.

Выработка в условных гектарах на условный трактор определя­ется по формуле, усл. га/усл. тр,

W = -^-

^у к" '

где К_УТ — коэффициент перевода физических тракторов в услов­ные.

Число условных тракторов п_ут определяется по формуле, усл. тр, m У-Т. ^— 2j ^к У-Т! к=1

где m — тракторы всех марок, переводимые в условные; п_к — число тракторов каждой марки.

14.3. Тягово-эксплуатационные расчеты машинно-тракторных агрегатов

14.3.1. Баланс мощности трактора

При работе машинно-тракторного агрегата только часть мощ­ности, развиваемая двигателем трактора 7У_Эф, используется на выполнение полезной работы. Значительная же часть расходуется на преодоление различного рода сопротивлений, возникающих при работе трактора, основными из которых являются: мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений в трансмиссии А^; передвижение трактора N_nep; буксование N_5yKC; преодоление подъема N_n011; преодоление сил инерции Щ. Оставшаяся часть эффектив­ной мощности двигателя расходуется на полезную работу: пре­одоление тягового сопротивления агрегатируемой с трактором рабочей машины N_r и на привод активных рабочих органов ма­шин от вала отбора мощности Л^ом-

Таким образом, баланс мощности трактора можно выразить в следующем виде, кВт:

Л^эф = N_w + N_nep + N_5yKC ± N_noa ±Nj+ N_B0M + N_T.

Потери мощности в трансмиссии yV_Tp вследствие трения в со пряжениях деталей (шестерен, подшипников, сальников и т.п.), а также на перемешивание масла в картерах учитываются КПД трансмиссии г)_тр, которая находится в пределах 0,86... 0,92. Исходя из этого величина мощности N_Tp определяется по формуле, кВт,

N■^ = N^(1 -Лтр)-

Потери мощности на передвижение трактора рассчитываются по формуле, кВт,

_MJv_

^ 360 '

где М_т — масса трактора, кг; / — коэффициент сопротивления передвижению трактора; v — скорость движения трактора, км/ч.

Коэффициент сопротивления передвижению трактора зависит от состояния поверхности, по которой передвигается трактор, а также от типа движителя трактора. Этот коэффициент изменяется в широких пределах и составляет от 0,03...0,04 (укатанная снеж­ная дорога) до 0,16...0,18 (прокультивированное поле) для ко­лесных тракторов и соответственно от 0,06...0,07 до 0,09...0,12 — для гусеничных.

Потери мощности на буксование jV_6yKC определяются по фор­муле, кВт,

^букс = (Л^эф - ^тр)5,

где 5 — коэффициент буксования.

Коэффициент буксования в большей степени зависит от типа движителя и состояния поверхности и составляет 2...6% для гу­сеничных тракторов и 10... 15% — для колесных при движении без нагрузки.

Потери мощности на подъем N_aoA определяются по формуле, кВт,

M^iv

^под 360 '

где i — подъем пути (отношение высоты подъема к длине по го­ризонту).

В данной формуле знак «+» показывает движение трактора на подъем, знак «-» — под уклон.

Мощность, расходуемая на преодоление сил инерции, рассчи­тывается по формуле, кВт,

^J ~ 360 '

где / — линейное ускорение, м/с².

Здесь знак «+» показывает на движение трактора с ускорени­ем, а знак «-» — с замедлением. При установившемся движении и

небольших скоростях движения трактора силы инерции незначи­тельны, поэтому мощностью Nj можно пренебречь, т. е. 7V, = 0.

Мощность, расходуемая на привод машины с активными рабо­чими органами от ВОМ трактора, рассчитывается по формуле, кВт,

^^вом=^000~'

где М_вом — крутящий момент, развиваемый на BOM, H • м; со — угловая скорость ВОМ, рад/с.

Степень использования полезной мощности трактора характе­ризуется тяговым коэффициентом полезного действия. Тяговый КПД трактора г\_Т — это отношение мощности, используемой на по­лезную работу к эффективной мощности двигателя, т. е.

_N_r + N_BOM

Л^эф

или при использовании только тяговой мощности

N_T

Г|т = —■

Эф

Для современных гусеничных тракторов тяговый КПД г)_т = = 0,68...0,75, колесных со всеми ведущими колесами г)_т= 0,6...0,7, а с двумя — л_т = 0,5... 0,62.

При известных значениях эффективной мощности N^ и тяго­вого КПД п_т, тяговая мощность определяется по формуле, кВт,

N_T = Л^фЛт.

Тяговое усилие трактора Р_т, необходимое для комплектования тракторных агрегатов, определяется по формуле, кН,

_ 360JV_T

Г_т —

V

Для нормальной работы машинно-тракторных агрегатов необ­ходимо, чтобы соблюдалось условие, кН,

где i?a_rp — тяговое сопротивление агрегата, кН.

14.3.2. Тяговое сопротивление лесохозяйственных машин и орудий

Сопротивление, возникающее при перемещении лесохозяй­ственных машин под воздействием тягового усилия трактора, на­зывается тяговым, или рабочим сопротивлением. При работе лесо­хозяйственных машин тяговое сопротивление изменяется в ши-

роких пределах и зависит от наличия в лесных почвах корней, порубочных остатков и других древесных включений, а также от изменения глубины хода рабочих органов машин и орудий и т.д. Оно является одним из важных эксплуатационных показателей лесохозяйственных машин и складывается из следующих оснои-ных величин:

• сопротивления от сил трения качения ободьев колес о грунт, сил трения скольжения рабочих поверхностей машин об обраба­тываемый материал и сил трения между отдельными механизма­ми машин R^;

• сопротивления резания и крошения обрабатываемого мате­риала R_P,_K;

• сопротивления, затрачиваемого на отбрасывание отдельных частиц обрабатываемого материала Д, _ч;

• сопротивления подъему R_UM;

• сопротивления сил инерции, возникающих при неравномер­ном движении машины Д^._и.

Таким образом, в общем виде баланс сопротивления машин можно выразить в следующем виде, кН:

^г = -игр + ^р.к + Яз.ч ± ^под ± Д:.и-

Корчевание пней.При корчевании пней корчевальными маши­нами прикладываемая к пню сила наиболее часто имеет горизон­тальное или близкое к нему направление. Сопротивление пня Л_К1)р свежей рубки корчеванию горизонтально направленной силой снекоторым приближением можно определить по формуле, кН,

R_Kop = lOqyfdi,

где q — опытный коэффициент, принимаемый для осины 0,05, для пихты и березы 0,06, для сосны 0,07; d — диаметр корчуемого пня, см.

При работе корчевальной машины при извлечении пня с опу­щенными в почву клыками ее рабочее сопротивление R_Kop рассчи­тывается по формуле, Н,

Дюр = M_Kopgf + К_каВХ_р + G_nf_n,

где М_кор — масса корчевальной машины, кг; g — ускорение силы тяжести, м/с²; / — коэффициент сопротивления перемещению корчевальной машины; К_к — коэффициент сопротивления кор­чевания, учитывающий разрыв корней, трение их о почву при извлечении пня и рыхлении почвы, К_к = 5...50 И/см²; а — глуби­на погружения клыков в почву, см; зависит от диаметра пня d и породы. При d= 24...28 см а = 20...30 см; при d = 28...32 см а= 30...50 см; В — ширина захвата отвала корчевальной машины, см; Хр — коэффициент неполноты рыхления за счет расстояния

[ между зубьями, Хр= 0,40...0,75; G_n — сила тяжести перемещаемо-

го отвалом пня и грунта, G„ = 3000...4000 Н; f_n — коэффициент сопротивления перемещению пня, грунта, f_n = 0,4...0,7. Срезание кустарника.Тяговое сопротивление кустореза i?_K с пассивным рабочим органом при работе с опущенным отвалом, скользящим по поверхности почвы на полозках, определяется по формуле, Н, R_K = M_Kgf_T,_n + K_pflf_cp«_cpe,

[ где М_к — масса кустореза, приходящаяся на опорные полозки, кг; g — ускорение силы тяжести, м/с²;/^_п — коэффициент трения скольжения опорных полозков о почву, принимаемый в среднем 0,5; К_р — коэффициент резания. Для пород с мягкой древесиной К_р = 1200... 1500 Н/см, с твердой - К_р = 1500...2200 Н/см; d_cp -средний диаметр стволиков, см; п_ср — число стволиков, совпада­ющих с режущей кромкой ножа; е — коэффициент, учитывающий неодновременность процесса перерезания стволиков, е = 0,4... 0,5. Удаление порубочных остатков.Очистка вырубок от валежни­ка, порубочных остатков осуществляется подборщиками сучьев, тяговое сопротивление R_noa6 которых рассчитывается по форму­ле, Н,

Дюдб = (Мюдб + Л/пач)&/пач + K_nBh,

где М_подб — масса подборщика сучьев, кг; М_пач — масса переме­щаемой пачки, равная 700... 1200 кг; /_пяч — коэффициент сопро­тивления перемещению зубьев подборщика с пачкой, равный 1,2... 1,75; К_п — удельное сопротивление рыхления почвы, рав-

| ное 9... 19 Н/см²; В — ширина захвата, см; h — глубина рыхле­ния, см.

Основная подготовка почвы.Для основной подготовки почвы

I применяются различные виды плугов, тяговое сопротивление ко­торых зависит от физико-механических свойств почвы, а также ее

| влажности, степени задернения, глубины вспашки, ширины зах­вата плуга, формы и состояния рабочей поверхности отвала, мас­сы плуга, его скорости движения и т. п.

Тяговое сопротивление плуга. Оно складывается из сил трения скольжения и качения при движении плуга (вредное сопротивле­ние), сил резания почвы и ее крошения и сил на отбрасывание

} пласта. При работе плуга на открытых площадях и на раскорче-

' ванных вырубках тяговое сопротивление плуга R^ рассчитывает­ся по формуле В. П. Горячкина, которая представляется в следую­щем виде, Н:

Яш, - M_njlgf_T + К_ПаЪп + eabnV²,

где Мпл — масса плуга, кг; g — ускорение силы тяжести, м/с²;/. — коэффициент трения почвы о металл; К_п — удельное сопротивле-

ние почвы, Н/см²; а — глубина вспашки, см; Ъ — ширина захвата корпуса плуга, см; п — число корпусов; е — коэффициент дина­мической пропорциональности, Н • с²/м⁴; V — рабочая скорость движения, м/с.

Коэффициент трения f_T зависит от типа почвы и принимается равным 0,25... 0,8; удельное сопротивление почвы может быть при­нято: для легких почв К_п = 2,0...3,5 Н/см²; для средних — К_п = = 3,6...5,5 Н/см²; для тяжелых — К_п = 5,6...8,0 Н/см²; для очень тяжелых — К_п > 8,1 Н/см².

Первое слагаемое тягового сопротивления плуга представляет собой сопротивление, расходуемое на преодоление сил на пере­движение плуга и трение рабочих органов о почву (вредное со­противление); второе — на резание и крошение почвы; третье — на отбрасывание пласта за счет кинетической энергии.

Для практических расчетов тяговое сопротивление плуга мож­но определять по упрощенной формуле, Н,

Я_ш = Kabn,

где К — удельное сопротивление плуга, Н/см².

Удельное сопротивление плуга на 20 % выше, чем удельное сопротивление почвы, т.е. К= 1,2К_п.

При работе плуга на вырубках, особенно на нераскорчеван-ных, где в почве находится большое число корней, в формулу В.П.Горячкина введено еще одно слагаемое, учитывающее со­противление, идущее на перерезание корней в почве. В этом слу­чае тяговое сопротивление плуга определяется по формуле, Н,

/?пл = ^wxSfn + ^п(1 ^_ &)abn + eabnV² + цАаЬп,

где ц — удельное усилие для разрыва корней, Н/см²; Д — часть площади поперечного сечения корней, находящихся в пахотном горизонте, равная 0,02...0,05.

Удельное сопротивление почвы для вырубок составляет К_п я= 8... 1,2 Н/см². Удельное сопротивление для разрыва корней за­висит от породы, его можно принять ц= 200...300 Н/см².

Тяговое сопротивление канавокопателя. Для основной подготов­ки почвы под посадку лесных культур на сырых почвах и при про­кладке осушительных канав применяются плуги-канавокопатели и каналокопатели, тяговое сопротивление R_K которых определя­ется по формуле, Н,

R_K-M_Kgf_{T +} K_K^H_K,

где М_к — масса канавокопателя, кг; К_к — удельное сопротивление грунта, Н/см²; Bab — поперечная ширина канавы соответствен но в верхней и нижней частях, см; Н_к — глубина канавы, см.

Удельное сопротивление грунта для лесных почв составляет К_к= 10...12H/CM².

Дополнительная обработка почвы.Тяговое сопротивление бо­рон, культиваторов, рыхлителей, лущильников R_M при сплошной обработке почвы определяется по формуле, Н,

Я-м = К_ХВ_Р,

где К_х — удельное сопротивление машины, Н/м; В_р — рабочая ширина захвата, м.

Удельное сопротивление машины зависит от типа рабочих ор­ганов орудия и колеблется в пределах К\ = 400...8000 Н/м.

Рабочая ширина захвата культиваторов при междурядной об­работке почвы (кроме строчно-ленточной схемы посева) опреде­ляется по формуле, м,

В? = т_р(Ь_м - 2е),

где /и_р — число рядов, обрабатываемых за один проход; Ь_и — ши­рина междурядий, м; е — величина защитной зоны, м.

При однорядной обработке почвы т_р= 1, а рабочая ширина захвата Ь_и равна ширине захвата культиватора.

Посев лесных культур.Тяговое сопротивление сеялки состоит из сил сопротивления сеялки при перемещении ее на колесах, сопротивления сошников и шлейфов, расположенных за ними, и сил трения в передаточных механизмах и высевающих аппаратах. Оно зависит от массы сеялки, типа почвы и ее состояния во вре­мя посева, конструкции сошников и их размещения.

В практических расчетах тяговое сопротивление сеялки Д. оп­ределяется по формуле, Н,

R, = M_cgf + 5Хош,

где М^ — масса сеялки, кг; /' — коэффициент сопротивления се­ялки; 2^ Я_сош — суммарное сопротивление сошников, Н.

Коэффициент сопротивления перемещению при посеве состав­ляет/^ 0,12...0,15 для сеялок с пневматическим колесами и/' = = 0,18...0,25 — с металлическим колесами.

Сопротивление одного сошника зависит от типа сошника и глубины его хода. Оно составляет Д;ош= 20... 125 Н.

Посадка лесных культур.При проведении посадочных работ тя­говое сопротивление лесопосадочной машины складывается из со­противлений: от прорезания посадочной щели сошником, а для сошников с рыхлительными крыльями и от рыхления почвы око­ло щели; перемещения лесопосадочной машины; от действия за­делывающих устройств; трения в передаточных механизмах. Тяго­вое сопротивление лесопосадочной машины R_{n M} рассчитывается по формуле, Н,

f_Tg + K_nabn,

где (7_ЛМ — масса машины, кг; f_T — коэффициент трения металла машины о почву; К_п — удельное сопротивление почвы, Н/см²; а — глубина хода сошника, см; b — ширина сошника, см, для сеянцев Ь= 12... 15 см, для саженцев Ь= 30...35 см; п — число сошников.

Разработка грунта под объекты озеленения.Тяговое сопротив­ление землеройных машин выражается общей формулой

-Яр.г = Д;.д + R_r.p + Дт.в + ^в.т + ^и.н>-

где Д; _д — сопротивление машины движению, Н,

^=<<?+<?_K)*(/±0,

где G — масса машины, кг; G_K — масса грунта в ковше, кг, G_K учитывается только при работе скрепера; g — ускорение силы тя­жести, м/с²;/— общий коэффициент сопротивления трению, рав­ный 0,2...0,25; i — коэффициент сопротивления движению ма­шины на подъеме (уклоне), / = tga; a — угол наклона пути движе­ния к горизонту, °;

i?_rp — сопротивление грунта резанию, Н,

^r.p = b_cLK_p,

где Ь_с — ширина срезаемого слоя, м; L — ширина захвата рабоче­го органа, м; К_р — коэффициент сопротивления резанию, рав­ный (10... 12)10* Н/см²;

R_{n в} — сопротивление призмы волочения, Н,

R_n._B = YLh_TY(v±i)k,

где Y— коэффициент высоты призмы: для скреперов Y= 0,5... 0,6; для отвалов Y= 1; h_T — высота грунта, равная высоте отвала или ковша, м; у — средняя плотность разрыхленного грунта в период волочения, равная (13... 18)10³ Н/м³; ц, — коэффициент трения призмы волочения, равный 0,3...0,5;

R_B/t — сопротивление внутреннего трения грунта, Н,

Л_вт = b_cLh_Tya,

где а — ускорение скрепера при трогании с места, м/с²;

i?_HH — инерционные нагрузки, возникающие при перемеще­нии массы грунта, Н,

Км = xLhfy,

где х= tg(p(l + tg²cp); tgcp — коэффициент внутреннего трения грунта; Ф — угол внутреннего трения грунта, °, ср = 14...45°.

Тяговое сопротивление плужно-щеточного очистителя,возни­кающее при работе снежного плуга (отвала) включает в себя:

• сопротивление снега резанию, Н,

^р.с - Bh_cK_pQ,

где В — ширина захвата отвала, м; /г_с — средняя высота убираемо­го снега, м; j^,₀ — коэффициент сопротивления снега срезанию, н/м²;

• сопротивление перемещению призмы волочения снега, Н,

R_n.n_P= m_npf₂sm(a + 8)g,

где /и_пр — масса снега призмы волочения, кг; f₂ — коэффициент внутреннего трения; a — угол установки отвала, °; 5= arctg/,;/, — коэффициент трения снега о сталь;

• сопротивление перемещению снега вдоль отвала, Н,

-Кп.с = mnpfjjgcos&cosa;

• сопротивление движению рабочего органа, Н,

Яр = m_n(f_c ± i_y)g,

где т_п — масса снега призмы волочения, кг; /_с — коэффициент трения ножа плуга о снег; i_y — уклон местности, i_y = sin(3; |3 — угол уклона, °.

Почвообразующие фрезы.Нож фрезы совершает поступатель­ное движение со скоростью Уи вращается с окружной скоростью U. Он входит в почву сверху и отделяет слой грунта — стружку определенных размеров и формы.

Для обеспечения работы фрезы необходимо выполнять усло­вие, кВт,

N > N

где N_T — мощность трактора, кВт; N_n0Tp — потребная мощность для работы фрезы, кВт.

В общем виде потребная мощность Л^_потр определяется из выра­жения, кВт,

-"потр -"дв ^т -"рез ^т -"отбр;

где N_№ — мощность, необходимая на движение фрезы в заглуб­ленном положении, кВт; N_pe3 — мощность, необходимая для ре­зания грунта, кВт; N_or5p — мощность, необходимая на отбрасыва­ние почвенных частиц, кВт.

В развернутом виде потребная мощность фрезы записывается в следующем виде, кВт:

_N _ G^fv _[ K_nab{U -v) K_OT6pG_or6p(U-vf
^потр 1000 1000 2-1000g/

 

где (7_Ф — сила тяжести фрезы, Н;/— коэффициент трения металла о почву, древесину; v — скорость движения трактора, м/с; К„ — удельное сопротивление почвы резанию, Н/м², К_п = 2 • 10⁴... 6 • 10⁴, Н/м²; а — глубина фрезерования, м; b — ширина захвата фрезы, и; U — окружная скорость фрезерного барабана, м/с; К_от5р — ко­эффициент отбрасывания почвы рабочими органами; (5_0Тбр — сила тяжести грунта, отбрасываемого рабочими органами за время /, Н; t — время подхода к почве очередного рабочего органа, с. Сила тяжести G_0T6p определяется из выражения, Н,

Got6_P = yab(U- V)t,

где у — удельная сила тяжести почвы, Н/м³, у= 20- 10³... 25 • 10³, Н/м³.

Время подхода очередного рабочего органа определяется по формуле, с,

где z — число ножей на диске фрезерного барабана, шт.; п — частота вращения фрезерного барабана, об/с.

Расчет потребной мощности фрезы jV_noTp дает возможность по­добрать тип трактора.

Кусторезы, машины для удаления пней.Мощность, потребная на перерезание нежелательной растительности и резание пней, подсчитывается аналогично фрезерным машинам для подготовки почвы. Отличие имеется при расчете мощности на резание древе­сины и ее отбрасывание.

Мощность, необходимая на резание древесины, Лр_ез опреде­ляется по формуле, кВт,

_K_PJldd_sn_CTBe(U-V)
^рез 1000

где К_рд — удельное сопротивление древесины резанию, Н/м², К_рд = 12 • 10⁴...22 • 10⁴, Н/м²; d — средний диаметр срезаемой дре­весины, м; d_& — диаметр фрезерного барабана, м; л_СТБ — число стволиков срезаемой древесины на 1 м ширины захвата, шт.; е — коэффициент, учитывающий неодновременность процесса пере­резания стволиков, е= 0,4...0,5.

Мощность, необходимая на отбрасывание древесных частиц, Л'отбр определяется по формуле, кВт,

дг _ -"-ОТбр"0Тбр (У ~^V)

^отбр " 2Јl000f

где Л^гбр — коэффициент отбрасывания древесины рабочими орга­нами, К_от5р = 0,5 ...0,8; (7_0т6р — сила тяжести древесины, отбрасы­ваемой рабочими органами за время t, H.

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

G_or6p = ydd₅ne(U- v)t,

где у — удельный вес древесины, Н/м³, у= 4- 10³...8 • 10³ Н/м³.

Широкозахватные и комбинированные агрегаты.Тяговое сопро­тивление широкозахватного агрегата R_aTp, состоящего из набора одинаковых технологических машин или комбинированного аг­регата, состоящего из набора различных технологических машин, рассчитывается по формуле, Н,

Дщ> = R\ⁿ\ + ^2^2 + ^сц;

где R_Y и R₂ — тяговое сопротивление технологических машин, входящих в агрегат, Н; щ и п₂ — число машин, входящих в агре­гат, шт.; /^.ц — сопротивление сцепки, Н.

Сопротивление сцепки jR^ рассчитывается по формуле, Н,

где G_cll — масса сцепки, кг;/— коэффициент сопротивления ка­чению. Для культиваторов и борон /= 0,18...0,22; для лесопоса­дочных машин /= 0,20...0,25.

Агрегаты, работающие на подъем.Тяговое сопротивление агре­гата, работающего под уклоном (подъем или уклон), Д,гр опреде­ляется по формуле, Н,

D _ D J. D

^агр ^Лм — ^Лподэ

где R_M — тяговое сопротивление технологической машины (плуг, кусторез, сеялка, канавокопатель и т.п.), Н; R_noa — тяговое со­противление на преодоление подъема (знак «+») или уклона (знак «-»), Н.

Тяговое сопротивление на преодоление подъема R_n0M опреде­ляется по формуле, Н,

Дюд = g(G_Tp + K_nG_M)i,

где G_w — масса трактора, кг; К_п — поправочный коэффициент, учитывающий вес земли, находящейся на рабочих органах во вре­мя работы, К_п= 1,1... 1,4; G_M — масса технологической машины, кг; i — подъем (уклон) под длине гона.

После подстановки формула примет вид, Н,

R_aTp = R_u±g{G_Tp + K_nG_u)i.

Мероприятия, снижающие вредные сопротивления машин.В це­лях уменьшения вредных сопротивлений, возникающих при ра­боте машинно-тракторных агрегатов, необходимо:

• режущие кромки рабочих органов всегда поддерживать ост­рыми. Для этой цели целесообразно применять самозатачивающи­еся рабочие органы;

• металлические колеса рабочих машин заменять на пневмати­ческие;

• систематически смазывать трущиеся части и регулировать за­зоры в передаточных механизмах;

• правильно устанавливать прицеп к машинам или навесную систему трактора, чтобы линия тяги совпадала с линией сопро­тивления;

• подготавливать площади работ, удаляя с поверхности раз­личного рода препятствия;

• там, где позволяют агротехнические требования, выбирать рабочие гоны в направлении уменьшения уклона обрабатываемой площади.