6.6. Расчет специальных и транспортных средств

Площади, ранее покрытые лесными насаждениями, при расчистке очищают от пней, кустарников, камней и древесных остатков. Это делается с целью подготовки площади для последующей обработки почвы под лесные культуры, лесопитомники, для прокладки грунтовых дорог, при строительстве прудов, водоемов, осушительных и оросительных каналов, при улучшении сенокосов, пастбищ и т.п.

6.6.1. Расчет корчевальных работ

Корчевание пней включает такие операции: подготовку площади (собственно корчевание пней, трелевку пней за пределы участка); вычесывание корневых остатков, сбор и удаление их с раскорчевываемой площади; засыпку ям, образовавшихся при корчевании пней.

35

Сопротивление пня свежей рубки корчеванию на суглинистых почвах горизонтально направленной силой с некоторым приближением можно установить по формуле А.В. Верховского:

, (6.20)

где R_кор – сопротивление пня корчеванию, кН; q – опытный коэффициент, для сосны, лиственницы, дуба q = 0,07, для березы, пихты, ели – 0,06, для осины, липы – 0,05; d – диаметр пня, см.

Зная характеристику вырубленного древостоя, можно приблизительно определить средний диаметр корчуемых пней, который и будет являться основополагающим параметром для выбора корчевального агрегата. Господствующей является та порода, которая будет возделываться на вырубках согласно задания (см. Приложение А). Средний диаметр корчуемых пней можно определить в следующем порядке. Для этого необходимо знать: господствующую породу, полноту и возраст насаждения.

Например, господствующая порода – сосна; полнота – 0,7; возраст – 140 лет. Пользуясь Приложением К, в котором приводятся основные данные при полноте насаждений 1,0, находим, что в сосновом насаждении при возрасте 140 лет число деревьев составляет 443. Средний диаметр дерева в таком насаждении 34 см. При полноте же 0,7 число стволов будет: 444 * 0,7 = 310. Это число стволов распределяется по ступеням толщины, которые приводятся в Приложении Л. Для конкретного случая распределение деревьев по ступеням толщины будет выглядеть следующим образом (см. таблицу 2).

36

Система технического обслуживания машинно-тракторного парка включает в себя, помимо номерных технических обслуживаний, проведение комплексной (полной) технической диагностики (Д_к), периодической диагностики (Д_п), постановку техники на хранение (Хр), обслуживание техники в период хранения (ТО_хр), снятие с хранения (С_хр), сезонное техническое обслуживание (СТО).

Комплексная (полная) техническая диагностика проводится при ТО-3 на СПТО или в мастерской.

Периодическая техническая диагностика проводится при ТО-2.

Следовательно, количество проводимых Д_к и Д_п должно соответствовать количеству ТО-3 и ТО-2.

При хорошей организации технического обслуживания тракторов периодическая диагностика может проводиться через одно ТО-2.

Лесохозяйственная техника снимается с хранения за 15 дней до начала использования и ставится на хранение в течение 10 дней после окончания работы. Количество машин, подлежащее постановке на хранение, планируется на основании коэффициента охвата (см. таблица 12).

Сезонное техническое обслуживание выполняют при переходе к осенне-зимнему или весенне-летнему периодам эксплуатации.

Текущий ремонт проводится через одно ТО-3, а капитальный ремонт – через два текущих ремонта.

При проведении технических обслуживаний соблюдается следующий порядок выполнения плановых технических обслуживаний по номерам: 1-1-1-2-1-1-1-2-1-1-1-2-1-1-1-3-1…

Полученные результаты расчетов сводятся в таблицу, пример которой приведен в таблице 13.

77

Таблица 11 – Годовой расход топлива тракторов по месяцам, кг	Всего за год	23000	18100	27400	22700	11400	4900
	XII	1200
	XI	1100
	X
	IX	5800	6200	4700
	VIII	3400	5300	4200	3800	2600
	VII			5600	4800	3500	2200
	VI			3400	2900	4100	1300
	V	3800	3400	5200	4900	1200	1400
	IV	5600	3200	2200	6300
	III			2100
	II	2100
	I
	Марка трактора	К-701	Т-4А	ДТ-75М	МТЗ-80	Т-40	Т-16М	и т.д.

76

Таблица 2 – Распределение деревьев по ступеням толщины

Ступени толщины, см	Процентное распределение деревьев по ступеням толщины	Количество деревьев (пней) в ступени
16	0,6	2
20	4,7	14
24	11,8	37
28	19,8	61
32	21,2	67
36	17,5	54
40	11,4	35
44	7,2	22
48	3,8	12
52	1,6	5
56	0,5	1
Итого	100	310

Первая и вторая графа таблицы 2 заполняются по данным Приложения Л, данные третьей графы находятся умножением общего количества деревьев на 1 га ( в нашем случае 310) на соответствующий процент графы 2 и округляется до целых.

Средним расчетным считается такой диаметр пня, при котором корчеватель может выкорчевывать пень с одного захода. Из лесохозяйственной практики известно, что 13…15 % пней, начиная с самого толстого, корчеватель вырывает в несколько приемов. В нашем примере 15% составят 47 пней. Это количество соответствует следующим ступеням толщины (таблица 2):

40 см – 35 шт.

44 см – 22 шт.

48 см – 12 шт.

52 см – 5 шт.

37

56 см – 1 шт.

ИТОГО – 75 шт.

Таким образом, сумма в 47 пней находится в пределах между 40-й и 44-й ступенями толщины. Следовательно, средний диаметр в нашем случае будет равняться 42 см. Пни меньше 42 см в диаметре будут корчеваться с одного приема, а пни диаметром свыше 42 см – в несколько приемов.

Известно, что с течением времени пни разрушаются, и их сопротивление корчевке ослабевает. В этом случае рассчитывают действительное сопротивление пня R_д в зависимости от давности рубки:

R_д =  · R_кор, (6.21)

где  – коэффициент ослабления сопротивления с возрастом.

Для учета степени ослабления сопротивления пня можно пользоваться принятым графиком (см. рисунок 3), который показывает ослабление сопротивления пня и полную его потерю (полное разрушение) с течением времени.

Для нашего примера, если принять давность рубки 5 лет получим:

кН;

R_д = 0,75 · 191 = 143,2 кН.

38

Таблица 10 – Периодичность технического обслуживания тракторов

Марка трактора	Периодичность ТО
	ТО-1			ТО-2			ТО-3
	л	кг	у.э.га	л	кг	у.э.га	л	кг	у.э.га
К-701	2700	2300	195	10800	9200	780	43200	36800	3120
К-700А	2000	1680	160	8000	6720	640	32000	20880	2560
Т-150, Т-150К	1400	1200	120	5600	4800	480	22400	19200	1920
Т-4А	1400	1200	98	5600	4800	390	22400	19200	1560
ТТ-4	1150	950	125	4600	3800	500	18400	15200	2000
Т-100М, Т-130М	1000	850	92	4000	3400	370	16000	13600	1480
ДТ-75М	1000	840	77	4000	3360	310	16000	13440	1240
Т-70С	650	540	63	2600	2160	250	10400	8640	1000
ТДТ-55А	1300	1080	180	3900	3240	540	11700	9720	1620
ТДТ-55	1050	900	150	1150	2700	450	9450	8100	1350
МТЗ-80, МТЗ-82	600	500	52	2400	2000	210	9600	8000	840
ЮМЗ-6Л, ЮМЗ-6М	480	400	45	1920	1600	180	7680	6400	720
Т-40А1, Т-40АМ	540	450	37	2160	1800	150	8640	7200	600
Т-28Х4М	540	450	31	2160	1800	125	8640	7200	500
Т-25А, Т-25А1	240	200	23	960	800	92	3840	3200	370
Т-16М	190	160	16	760	640	64	3040	2560	255

Для определения количества технических обслуживаний составляется таблица годового расхода топлива на выполнение механизированных работ (см. таблица 11). Для этого из расчетно-технологических карт (графа 22 Приложения Е) выбирается расход топлива конкретной марки трактора за определенный месяц и суммируется. Итог записывается в соответствующую графу таблицы 11.

75

Количество технических обслуживаний можно определить по формулам:

; (6.83)

; (6.84)

; (6.85)

; (6.86)

, (6.87)

где Q – годовой или месячный расход топлива тракторами одной марки, кг; Q_П – остаток топлива с прошлого года или месяца, кг; Q_КР, Q_ТР, Q₃, Q₂, Q₁ – периодичность проведения соответственно капитальных, текущих ремонтов, технических обслуживаний ТО-3, ТО-2, ТО-1, кг (см. таблица 10); n_КР, n_ТР, n₃, n₂, n₁ – количество соответственно капитальных, текущих ремонтов, технических обслуживаний ТО-3, ТО-2, ТО-1.

74

Береза, Ель, Сосна,

осина пихта листвен-

ница,

дуб

8 12 20

6 9 15

4 6 10

2 3 5

0 0 0

, %

0

25

50

75

100

Рисунок 3 – График влияния возраста рубки на прочность пней

В процессе работы корчевальной машины при извлечении пня опущенными в почву клыками ее рабочее максимальное усилие подсчитывают по формуле:

Р_max = К_i · Р_i, кН, (6.22)

где К_i – коэффициент, учитывающий увеличение усилия трактора за счет сил инерции, на средних грунтах К_i = 1,5; Р_i – максимальное усилие, развиваемое корчевателем, кН.

Для корчевателя типа К-2А максимальное усилие на рабочем органе принимается по технической характеристике (см. Приложение О).

Коэффициент тягового усилия трактора показывает работоспо-

39

собность выбранного агрегата. Это отношение действительного сопротивления агрегата к усилию, развиваемому трактором на рабочих передачах. Коэффициент должен быть всегда меньше единицы, в противном случае трактор не сможет двигаться, ибо сопротивление рабочей машины превысит усилие трактора. Коэффициент использования тягового усилия определяется по формуле:

 = R_д / Р_max. (6.23)

Производительность машин при корчевании пней зависит от диаметра, породы пня и его возраста, количества пней на 1 га и других факторов. Средняя производительность корчевальной машины W_к (шт./ч) может быть определена по формуле:

, (6.24)

где К_Т – коэффициент использования рабочего времени, К_Т = 0,8…0,9; К_н – коэффициент, учитывающий непредвиденные затраты времени, К_н = 2; t₁ – время подхода машины к пню, с; t₂ – затраты времени на извлечение пня из грунта, с; t₃ – затраты времени на подъем рамы корчевателя, с; t₄ – затраты времени на отвозку выкорчеванного пня, с.

Средние значения затрат времени составляют t₁ = 6,4 с, t₂ = 10 с, t₃ = 3 с и при дальности отвозки выкорчеванного пня на расстояние 15…20 м t₄ = 16 с.

40

Число оборотов за смену определяется по формуле:

, (6.82)

где Т_см – время смены, ч; ∑Т_П – суммарные затраты времени на все простои (кроме погрузки-разгрузки) в течение смены, ч; L – расстояние транспортировки топлива, км; V_а – средняя скорость движения автоцистерны, км/ч; Т_ПР – время, затраченное на погрузку-разгрузку, ч.