Питання для самоперевірки

1. Задачі виробничої та технічної ТЕО і ОЛК.

2. Ефективне використання машинної техніки, щоб забезпечити належне ресурсозбереження.

3. Назвіть особливості лісогосподарського виробництва.

4. Яка послідовність складання технологічного комплексу машин?

5. Назвіть різні складності складання та експлуатації технологічних комплексів машин.

6. Назвіть форми представлення технологічних комплексів машин і їх короткий зміст.

7. Яка послідовність графічного опису технологічного процесу (на прикладі виробництва лісових культур)?

8. Проаналізувати схему складання лісогосподарських агрегатів під час створення лісових культур на вирубках (категорія “б”).

Лекція 2. Загальні принципи і основні положення комплектування

І експлуатації лісогосподарських мта

1. Лісогосподарські агрегати і їх класифікація.

2. Комплектування і експлуатація лісогосподарських МТА.

1. У лісовому господарстві виконуються більше ста різних процесів з використанням машинної техніки. Всі механізовані виробничі процеси, а отже і агрегати, що беруть участь в них, можна розподілити на стаціонарних, напівстаціонарних і рухомих.

Стаціонарні агрегати характеризуються підведенням оброблюваного матеріалу до нерухомо встановлених технічних засобів (машинам). В даному випадку потрібна організація доставки оброблюваного матеріалу до стаціонарних установок, утилізації відходів виробництва, наявність приміщень (майданчиків) для складування запасів сировини, товарної продукції. Одночасно створюються кращі умови для організації цілодобової експлуатації машин і устаткування, підвищується ефективність їх використання. Наприклад, витягання і обробка лісового насіння, потокова лінія для брикетування сіянців, переробка деревини і ін.

Напівстаціонарні (стаціонарно-рухомі) агрегати характеризуються виконанням робочих операцій нерухомими робочими машинами, що чергується з переїздами від одного об’єкту робіт до іншого. Наприклад, напівстаціонарні дощувальні установки, мотопомпи для гасіння лісових пожеж, пересувні шишкосушарки ШП-0,06.

Напівстаціонарні агрегати поєднують в собі особливості і переваги, якими володіють мобільні і стаціонарні агрегати. Вони користуються визнанням і отримують подальший розвиток при розробці і створенні нової техніки, наприклад для руйнування пнів фрезеруванням в зеленому будівництві і лісовідновленні.

Рухомі (мобільні) агрегати характеризуються переміщенням робочих машин за площею, на якій виконуються роботи (технологічні операції), підведенням робочих органів машин до нерухомого предмету обробки. Після завершення технологічної операції машина переміщається на наступний об’єкт для виконання такої ж операції, а колишній об’єкт (предмет праці) залишається на місці в очікуванні підходу іншої машини для виконання наступної операції.

Такі механізовані агрегати найповніше відповідають вимогам багатьох видів виробництва, коли предметом праці є живі рослинні організми з постійним місцем проживання для їх існування, розвитку, зростання і функціонування. При цьому доцільніше, економічно вигідно переміщати машину при виконанні робіт, чим оброблювані об'єкти до машини з подальшим поверненням їх на колишні площі.

Більшість ґрунтообробних рухомих технічних засобів (машин) для виконання робочих операцій з’єднуються з мобільною енергомашиною (трактором), утворюючи машинно-тракторний агрегат.

Машинно-тракторним агрегатом (МТА) називається сукупне трактора і однієї або декількох робочих машин, сполучених з ним безпосередньо або за допомогою зчеплення, підготовлення виробництва лісогосподарських робіт однієї з технологічних операцій з дотриманням агролісотехнічних вимог. Залежно від виду виконуваної роботи (технологічні операції) МТА підрозділяються на орні, посівні, лісо-посадочні і ін.

При складанні МТА машину (машини) залежно від її конструкції і умов роботи сполучають з трактором в основному одним із способів, вказаних на рис. 2.1 і 2.2.

За принципом з’єднання робочої машини з трактором розрізняють такі типи МТА: причіпні, навісні і напівнавісні. У причіпних МТА робоча машина має свою ходову частину, на яку передається вся маса машини, і вона з’єднана з трактором в одній точці (див. рис. 2.2, а).

У навісному МТА вся маса машини передається на ходову частину трактора і має в основному триточкове з’єднання з ним (див. рис. 2.2 б).

У напівнавісних МТА маса робочої машини розосереджується і значна її частина доводиться на колеса машини, а передня частина – на ходову систему трактора (див. рис. 2.1, в). У навісних і напівнавісних агрегатах робочі машини з’єднуються з трактором спеціальними навішуваннями в трьох або двох точках.

Машинно-тракторні агрегати з навісними знаряддями (машинами), в порівнянні з причіпними, мають переваги:

- меншу масу знаряддя і простішу конструкцію, яку легко обслуговувати;

- менший тяговий опір (до 10%) при виконанні роботи;

- кращі зчіпні властивості трактора завдяки збільшенню маси, що доводиться на ходову частину;

- менші витрати часу і палива за рахунок зменшення довжини холостих ходів на повторних смугах на кінцях гонів;

- легше управління знаряддями в процесі виконання роботи, підвищену маневреність і можливість застосування на невеликих площах.

Рис. 2.1. Основні схеми розташування робочих машин в агрегатах за принципом з’єднання з трактором: а – причіпка задня; б – напівнавісна задня; в – навісна з приєднанням двох секцій спереду і ззаду; г – заднього навішування; д – фронтального навішування; е – міжосьового навішування

За типом приводу робочих органів машини мобільні МТА підрозділяються на тягових і тягово-приводних з використанням ВОМ трактора.

За числом технологічних операцій, що виконуються за один робочий хід, МТА підрозділяються на простих і комбінованих.

Прості МТА складаються з трактора і однієї або декількох знарядь, що виконують однотипну операцію, наприклад посадку сіянців (див. рис. 2.2, а).

Комбіновані МТА мають в своєму складі робочі машини два і більш за призначення для суміщеного виконання за один робочий хід трактора декількох технологічних операцій, наприклад оранки і боронування.

Комбіновані МТА знаходять в лісовому господарстві все більше розповсюдження, оскільки вони при нагоді поєднання агролісотехнічних термінів дозволяють одночасно виконувати декілька операцій, скорочують потребу тракторів і терміни виконання робіт, зменшують витрати праці і дають економію палива, знижують негативну дію на навколишнє середовище.

Крім того, для виконання технологічних процесів, особливо при захисному лісорозведенні, знаходять застосування широкозахватні, гідрофіковані і інші МТА.

У широкозахватних МТА, якщо дозволяють умови їх застосування, декілька робочих машин (знарядь) з’єднуються з трактором за допомогою зчеплень (причіпних, напівнавісних, навісних) з метою якнайповнішого використання тягового зусилля трактора, скорочення термінів робіт, зменшення потреби тракторів для виконання даного об’єму робіт.

Гідрофіковані МТА мають робочі машини (знаряддя), на яких встановлені гідравлічні циліндри для управління робочими органами машини з кабіни трактора.

Гідрофікований МТА володіє здібністю здійснення прискореної переналадки робочої машини до умов роботи, що змінюються, наприклад зміни глибини ходу дискових батарей на лущильнику ЛДГ-5А або перекладу робочих органів у культиватора КПГ-4 в кінці робочого гону на ділянці з робочого положення в транспортне, і навпаки. В результаті скорочується час технічного простою і трудовитрати на перепідготовку машин, підвищується в цілому продуктивність і вироблення на агрегат.

Машинно-тракторні агрегати з урахуванням умов виконання технологічних операцій (робіт) бувають з симетричним і асиметричним відносним розташуванням машин (знарядь) і їх робочих органів (див. рис. 2.2, б).

Різновидом мобільних (рухомих) машинних агрегатів тривалого постійного цільового призначення є самохідні агрегати (агрегатні машини), у яких все три головні частини (енергетична, передавальна і робоча машина) конструктивно об’єднано.

На відміну від агрегатних машин МТА використовуються, як правило, при виконанні сезонних, короткочасних робіт, після закінчення яких енергомашини (трактори) переводяться до складу інших агрегатів, що дозволяє найповніше використовувати трактори на різних роботах протягом року. У цьому полягає одна з переваг такого виду агрегатування, при якому скорочується потреба в загальній чисельності енергомашин для лісогосподарського підприємства.

Рис. 2.2. Основні схеми розташування робочих машин в простих агрегатах (а – причіпний; б – навісний асиметричний; в – гідрофікований напівнавісний) і широкозахватних (г – з причіпною зчіпкою; д – з напівнавісною зчіпкою; е – з навісним брусом-зчіпкою

Розглянуті види МТА сприяють ресурсозберіганню (металоємність; витрати праці, палива на одиницю продукції). Все це необхідно враховувати поетапно при комплексному вирішенні завдань комплектування МТА як на стадії конструювання нових машин, так і безпосередньо в умовах експлуатації в господарствах. При цьому завдання комплектування МТА для умов конкретного господарства винне зводиться до вибору уточненого оптимального варіанту.

2. При комплектуванні і експлуатації лісогосподарських МТА необхідно враховувати стан і розміри оброблюваної ділянки, особливості технологічного процесу і відповідність його операції агролісотехнічними вимогами, умови прохідності машин, безпеки і зручності управління ними, технологічні і технічні можливості машин, варіанти комплектування МТА і ін.

Технологічні можливості характеризуються здатність машини до здійснення заданої технологічної операції (глибина обробки, розподіл насіння або посадочного матеріалу в ґрунтовому шарі і так далі).

Технічні можливості – це перш за все допустимі межі зростання руху для робочих машин (при обробці ґрунту, садінні сіянців, внесенні добрив, обприскуванні і так далі), тракторів і самохідних шасі – їх швидкісний режим і тягові зусилля, експлуатаційна надійність і ін.

У процесі комплектування МТА повинні враховуватися такі принципи: висока якість робіт всього технологічного процесу із закінченим циклом виробництва; створення умов для нормальної роботи подальших машин і агрегатів; максимальна продуктивність при мінімальних питомих витрата ресурсів (трудових, паливно-енергетичних, матеріально-фінансових) з розрахунку на одиницю продукції; дотримання техніки безпеки.

Комплектування МТА на базі наявної техніки зводиться до послідовного рішення задачі на двох етапах (рівнях).

На першому етапі залежно від природно-виробничих умов (лісорослинні умови, тип ґрунту, величина ділянки, довжина гону, мета і особливості технологічної операції і ін.) підбирається відповідна група робочих і можливих енергетичних засобів (тракторів).

На другому етапі шляхом виконання тягово-експлуатаційних розрахунків проводиться оптимізація режиму роботи трактора і агрегату в цілому з урахуванням використання тягового зусилля трактора раціонального способу руху, продуктивності і витрати палива на одиницю виконуваної роботи.

Підбір машин при комплектуванні лісогосподарського МТА здійснюється в такій послідовності:

1. Необхідно правильно вибрати ту групу машин і знарядь, які в даних умовах можуть виконати намічену роботу з якнайповнішим дотриманням агролісотехнічних, технологічниих і екологічних вимог. Ця умова є передумовою для досягнення в лісовому господарстві підвищених якісних показників (кращої приживаності і зростання створюваних культур і так далі) і продуктивності насаджень.

2. Потрібно підібрати трактор, що має:

- відповідну лісогосподарській машині систему з’єднання (причіпне, навісне, навішування на шасі і так далі);

- достатню потужність двигуна і прийнятні швидкісні режими руху (табл. 2.1);

- надійну прохідність в даних умовах роботи;

- хороші зчіпні властивості ходової частини трактора з ґрунтом з екологічно щадними рушіями в даних умовах.

Потрібно прорахувати, що ширина всього МТА не перевищувала ширини розкорчовуваних смуг і коридорів, а розміщення трактора в агрегаті відповідало технічним і технологічним вимогам агрегатування. Цю вимогу необхідно перевірити графічно з виконання в масштабі схеми взаємного розташування знарядь (машин) в агрегаті в горизонтальній і вертикальній площині.

Необхідно прагнути до того, щоб коефіцієнт використання тягового зусилля (ступінь оптимального завантаження) л при допустимій швидкості руху складав для гусеничних тракторів 0,85...0,95, для колісних 0,70...0,85, залежно від вигляду робіт (значення ступеня нерівномірності опору робочих машин) і умов їх виконання таблиця 2.1.

Таблиця 2.1

Швидкості руху МТА, що рекомендуються

Технологічна операція (види робіт)	Швидкість руху, км/год
Суцільна обробка ґрунту плугами загального призначення	4,0...8,0
Часткова обробка ґрунту на очищених вирубках	1,8...5,0
Обробка ґрунту дисковими знаряддями	5,0...5,8
Культивація дисковими знаряддями по борознах	2,9...5,8
Культивація підрізними лапами	5,0...8,0
Культивація між рядами під час вирощування сіянців	1,1...2,8
Посів на відкритих площах	5,0...7,5
Посів на вирубках	2,9...5,0
Посадка сіянців лісосадильними машинами	Розрахункова за кроком посадки
Обприскування (лісозахисне і ін.)	Розрахункова по нормі витрати розчину
Оновлення протипожежних смуг	4,0... 8,0

Як правило, для виконання менш енергоємних операцій і на порівняно невеликих площах лісових розплідників вигідно застосовувати трактори невеликої потужності, а на найбільш енергоємних операціях і великих відкритих ділянках (наприклад, при захисному лісорозведенні) – могутніші трактори. При підборі тракторів і машин слід враховувати також ступінь їх універсальності (здатність агрегатуватися з різними робочими машинами на різних операціях) і уніфікації (взаємозамінність деталей, обслуговування). На ґрунтах і в умовах підвищеного зволоження використовують гусеничні трактори, а при меліорації боліт – трактори з розширеними гусеницями. У гірських умовах і при лісовідновленні на схилах крутизною 10... 18° використовують крутосхилі трактори.

На розкорчовуваних смугах вирубок швидкість руху МТА при обробці ґрунту, дискуванні, посіві, доглядах за лісовими культурами (культивації) без збитку для якості робіт може бути підвищена на 50...70 % в порівнянні з вирубками без корчування пеньків, тобто вона наближається до швидкості руху МТА на відкритих площах. За рахунок цього значно підвищується продуктивність МТА.