Одной из основных операций по уходу за
лесом является рубка –
процесс удаления отдельных деревьев
или всего древостоя на участках различных
размеров и конфигураций. Существуют
следующие виды рубок: главного пользования,
ухода, санитарные, специальные и прочие
(рисунок 6.1).
Рисунок 6.1 – Классификация рубок /1/
Рубки главного пользования проводят
в спелых и перестойных древостоях для
заготовки древесной продукции,
возобновления леса и сохранения его
полезных социально-экологических
функций. Рубки во всех группах лесов
должны способствовать успешному и
скорейшему возобновлению ценных пород
в соответствии с целевым назначением
лесов и лесорастительными условиями.
Выполнение этой задачи достигается
дифференцированным применением сплошных
и выборочных вырубок.
Сплошныминазывают вырубки, при
которых на лесосеки за один прием
вырубается весь древостой. Обычно их
применяют в лесах третьей и второй, реже
третьей групп.
При выборочнойрубке периодически
удаляют часть деревьев (старшего возраста
с пониженным приростом, больные и
второстепенные породы) в разновозрастном
древостое, сохраняя лесную экосистему
и ее природоохранные функции. При
правильно организованной рубке всегда
сохраняются разновозрастная структура
древостоя, его устойчивость, высокая
продуктивность и почвенное плодородие.
Из всех способов рубок самой совершенной
в лесоводстве является добровольно-выборочная
рубка. Это – выборочная
рубка при которой в первую очередь
вырубают перестойные, спелые, с замедленным
ростом деревья для своевременного
использования древесины и улучшения
защитных свойств леса.
Улучшение защитных свойств леса возможно
только при умеренном разреживании с
интенсивностью не более 35% по запасу.
Рубки ухода – важнейшее
лесохозяйственное мероприятие,
направленное на формирование устойчивого
высокопродуктивного хозяйственно
ценного древостоя, сохранение и усиление
полезных функций леса, своевременное
использование древесины. Их осуществляют
путем удаления нежелательных деревьев
и создания благоприятных условий роста
лучшим деревьям главных пород.
Основная задача рубок ухода в лесопарковой
зоне – регулирование состава и улучшение
насаждений с целью обеспечения лучших
санитарно-гигиенических и защитных
функций леса, а также усиление эстетического
значения насаждений.
При этом рубки ухода во многом сходны
с рубками формирования, их иногда
называют ландшафтными рубками ухода.
В парковой и лесопарковой зонах при
осуществлении рубок формирования
ландшафта также стремятся повысить их
эстетическое значение (декоративные
качества).
Санитарные рубки осуществляют с
целью поддержания удовлетворительного
санитарного состояния насаждений путем
вырубки поврежденных и больных деревьев
во всех категориях лесов любых возрастных
групп. Однако в лесах, играющих
преимущественно оздоровительную и
эстетическую роль, можно частично
сохранять поврежденные и даже больные
деревья, если они имеют эстетическую
ценность и не являются очагами размножения
вредителей и болезней.
Санитарные рубки бывают
выборочными и сплошными. Первые
включают удаление сухостоя, больных и
ослабленных деревьев с целью оздоровления
древостоя и поддержания его в
удовлетворительном санитарном состоянии.
Вторыеосуществляют при необходимости
удалить по санитарным признакам 30-40 %
запаса древостоя. Чаще это происходит
после стихийных бедствий (пожар, бурелом).
Проводить эту рубку необходимо как
можно быстрее, чтобы исключить заражения
древостоя соседних участков леса
вредителями и болезнями.
Санитарные рубки целесообразнее
осуществлять зимой, чтобы исключить
повреждение оставленных деревьев.
Лесосеки необходимо своевременно
очищать от порубочных остатков, которые
собирают в кучи и сжигают.
Специальные рубки проводят по
специальным проектам в заповедных
участках и национальных парках. В целях
максимального сохранения естественного
состояния насаждений и исключения
отрицательного антропогенного и
техногенного воздействий на лес в
участках, не в полной мере отвечающих
целевому назначению, могут осуществляться
рубки, направленные на восстановление
и формирование целевого насаждения.
К прочим рубкамотносят биотехнические,
осуществляемые с целью подкормки зверей,
прорубки различных трасс, просек,
противопожарных разрыв и т.п.
В лесоводстведля выращивания
деревьев высших сортов периодически
удаляют сухие ветви и частично живые в
нижней части кроны. В нижних ветвях
процесс фотосинтеза ослаблен из-за
затенения, а интенсивность дыхания
сохраняется высокой, создавая отрицательный
баланс (распад органических веществ
превышает их синтез). Удаление таких
ветвей благоприятно сказывается на
приросте стволовой древесины. Поэтому
их срезают одновременно с сухими сучьями.
5.2.1 Механизированный инструмент
Пиление – процесс
разделения древесины пилами на
объемно-недеформированные части
путем превращения в стружку номинального
объема древесины между ними. В лесном
хозяйстве пилы используют для срезания
стволов деревьев и кустарников, а также
перерезания ветвей.
Пилы– это плосковращательный
режущий аппарат. Их подразделяют:
– по роду движения: на пилы
с непрерывным прямолинейным (ленточные,
цепные) и вращательным (круглые,
цилиндрические) движением;
– по виду привода: ручные или механические;
– по характеру образования пропила
относительно слоев древесины: продольной
и поперечной распиловки.
В мировой практике расширяется объем
лесосечных работ с применением
крупногабаритной техники. Однако
моторный инструмент сохранит свой
значение и в будущем – бензомоторные
пилы еще долгое время будут оставаться
важнейшим средством при выполнении
работ по уходу за лесом.
Рисунок 6.2 –
Пила по дереву с мотоприводом /1/
Пила состоит из рамы – 1,
с двигателем – 2,
который вращает через редуктор звездочки
пильной цепи – 3.
Одна из звездочек ведущая, другая – 4
– ведомая. Пильная
цепь состоит из звеньев, на которой
закреплены резцы, осуществляющие резку
деревьев.
Чтобы при пилении пилу не защемляло,
ширина пропила должна быть толще пилы.
Это осуществляется двумя способами: 1
– полотну пилы придается трапецеидальное
сечение, 2 – зубья пилы разводят (отгибают
поочередно через зуб на одну и ту же
величину влево и вправо).
Пиление древесины осуществляется не
мене чем двумя рабочими движениями,
происходящими одновременно или
разновременно, из которых одно всегда
обладает большей скоростью. Рабочее
движение у пил, имеющее большую скорость,
называют главным, а меньшую скорость –
движением подачи. Назначение последнего
– ввести в соприкосновение режущий
инструмент и древесину так, чтобы
обеспечить отделение номинального
объема срезаемого слоя.
В используемых в лесном хозяйстве
машинах, главное движение осуществляется
механическим способом, движение подачи
– вручную.
Скорость резания (м/с) определяют по
формуле
где z
– число зубьев, врезающихся в древесину
за 1 оборот; t
– шаг между соседними режущими кромками
зубьев пилы по окружности резания, мм;
n
– частота вращения
круглой пилы или ведущей звездочки
цепной пилы, об/мин.
Автономная работа без необходимости
подведения на лесосеку источника
электроэнергии дает в настоящее время
безусловное преимущество бензомоторному
инструменту в сравнении с электрическим.
Развитие конструкции цепных бензомоторных
пил осуществляется в направлении
увеличения срока эксплуатации,
энергонасыщенности (отношение единицы
мощности к единице массы), надежности,
удобства обслуживания (быстрый запуск,
доступность к узлам и деталям), снижение
уровня шума, вибрации, расхода топлива.
Отечественные бензомоторные пилы:
«Дружба-4М», «Урал-2», МП-5 и М-228, имея
высокое расположение рукояток, относятся
к специализированным пилам, предназначенным
для валки деревьев в равнинной местности
Наличие поворотного редуктора позволяет
использовать их и на раскряжевке хлыстов.
Пилы с низким расположением
рукояток: «Тайга-214», «Крона-202»
предназначены для выполнения обрабатывающих
операций (валка, обрезка сучьев,
раскряжевка) в древостоях со средним
объемом хлыста до 0,3 м3,
при рубках ухода и выполнении
подготовительных и вспомогательных
работ (таблица 6.1).
Таблица 6.1 – Технические
характеристики бензомоторных пил
отечественного производства /1/
Зарубежные фирмы выпускают
преимущественно пилы с низким расположением
рукояток (таблица 6. /1/).
6.2.2 Трелевочные тракторы
и их оборудование В
период развития механизации лесосечных
работ трелевочный
трактор является
универсальным средством, с помощью
которого выполняют все транспортные
операции. Его технологическое оборудование
обеспечивает сбор пачки деревьев или
хлыстов, трелевку и погрузку древесины
на подвижной состав лесовозных дорог.
В последнее время крайне важным является
требование энергономики и экологии.
Сохранение лесной среды невозможно без
снижения удельных давлений на лесную
почву, концентрации выхлопных газов и
габаритов лесохозяйственных машин.
В РФ на лесозаготовках доминируют
гусеничные трелевочные тракторы
Онежского (ДТ-55) и Алтайского (ТТ-4)
тракторных заводов.
Трактор лесопромышленный гусеничный
ТДТ-55А предназначен для трелевки леса
и является одной из первых модификаций
разработанных заводом. На тракторе
установлен дизельный двигатель с
турбонаддувом, пятиступенчатая
механическая коробка передач.
Главная передача, механизмы поворота
с тормозами, бортовые передачи,
объединенные в один блок, составляют
задний мост трактора. В качестве механизма
поворота применены две дисковые муфты
сухого трения постоянно замкнутого
типа. Рычажно-балансирная подвеска
трактора позволяет легко преодолевать
препятствия.
Трактор ТДТ-55А-05
унифицирован с трактором ТДТ-55А и
отличается от него только маркой дизеля.
Таблица 6. – Техническая
характеристика тракторов ТДИ-55А и
ТДТ-55А-05
Марка
ТДТ-55А ТДТ-55А-05
Тип
гусеничный гусеничный
Тяговый класс
3
3
Габаритные размеры, мм
длина
5850 5850
ширина
2357 2357
высота
2560
2560
Дорожный просвет, мм
555
555
Колея, мм
1690 1690
Масса эксплуатационная, кг
9600 9300
Диапазон
скоростей, км/час
2,89-12,8 3,53-15,65
Наибольшее из
средних давлений
гусениц на грунт (МПа)
0,44
0,040
Ширина гусеницы, мм
440 440
Максимальное тяговое усилие лебёдки,
кН 76,5 76,5
Канатоёмкость
барабана, м 40
40
Диаметр троса, мм
19,5
19,5
Марка дизеля
СМД-18Н.01 Д-245Л
исп. 84
Эксплуатационная мощность,
кВт(л.с.) 70(95)
73,6(100)
Удельный расход топлива, г/кВт.ч
(г/л.с.ч) 227(167) 229(168,4)
Пусковой двигатель
П-10УД с редуктором П-10УД с редуктором
18 ноября 1941 года ЦК ВКП(б) и Совнарком
СССР приняли решение об организации
производства тракторов в Рубцовске.
Первый гусеничный трактор АСХТЗ-НАТИ
был выпущен в трудный для Родины час –
24 августа 1942 года, когда сталинградцы
героически защищали первенец советского
тракторостроения на Волге. АТЗ стал
единственным в стране заводом, где
производились трактора для нужд фронта
и тыла.
В декабре 1944 года здесь был изготовлен
первый опытный образец гусеничного
дизельного трактора ДТ-54, завоевавший
впоследствии популярность у механизаторов
нашей страны и за рубежом.
В 1956 году принято решение об организации
на АТЗ производства трелевочных тракторов
для лесной промышленности. В сентябре
1957 года без остановки производства
сельскохозяйственного трактора был
собран первый трактор ТДТ-60 для
лесозаготовительных работ, на радиаторе
которого выделялись знакомые три буквы
«АТЗ». На Международной выставке в
Брюсселе трактор ТДТ-60 был удостоен
премии Гран-при.
Это убедительно демонстрировало высокие
достижения коллектива АТЗ. С освоением
производства трелевочных машин АТЗ
превратился в одно из крупнейших
предприятий на Востоке страны.
Конструкторы завода продолжали работу
над более мощным трелевочным трактором.
На базе серийного ТДТ-60 они создали
трелевочный трактор ТДТ-75, а также
транспортную машину ТСТ-80 для
транспортировки грузов по бездорожью.
26 мая 1960 года в соответствии с техническим
заданием, согласованным Министерством
сельского хозяйства СССР, коллектив
АТЗ направил конструкторско-экспериментальные
работы на создание семейства гусеничных
тракторов класса 4,0 тонны тяги. На заводе
была разработана конструкция гусеничного
трактора Т-4 общего назначения. Он
предназначен для выполнения работы на
повышенных скоростях наиболее энергоемких
сельскохозяйственных работ в Сибири,
Казахстане и Средней Азии.
Впоследствии
на базе трактора Т-4 специалистами завода
было создано несколько новых модификаций.
Одна из них – трактор Т-4М. Его
производительность на основных
сельскохозяйственных работах оказалась
в 1,7 раз выше по сравнению с трактором
ДТ-75.
Для сельскохозяйственных работ
на увлажненных почвах, по глубокому
снегу и на заболоченных участках был
создан специальный трактор ТБ-4.
Более десяти лет в лесопромышленных
хозяйствах алтайские трелевочные
трактора являлись основными, самыми
мощными среди выпускавшихся в стране
трелевочных машин.
Однако конструкторы завода продолжали
совершенствовать трактора. Они создали
в 1971 году новый лесной богатырь – трактор
ТТ-4. Конструкция ТТ-4 разработана с
учетом максимальной унификации
сельскохозяйственного Т-4. Его
производительность на 25% выше трактора
ТДТ-75, а себестоимость одного кубического
метра древесины снижена на 15%.
В это же время в ряде леспромхозов страны
штурмовал тайгу созданный на АТЗ лесной
комбайн ВТМ-4, а с главного конвейера
сборки завода сошел первый трактор
Т-4А.
Выпуск нового трактора явился
знаменательной вехой в жизни коллектива.
Кроме мощного 130-сильного двигателя,
трактор Т-4А отличался от своего
предшественника более надежными узлами
и лучшими удобствами для работы
механизаторов. В 1972 году трактора Т-4А
и ТТ-4 были представлены на Международной
выставке в г. Познани (Польша).
В 1974 году предприятие было переименовано
в производственное объединение «Алтайский
тракторный завод».
В 1984 году не только в крае, но и в стране
заговорили о тракторе нового поколения
– Т-250, который был создан на АТЗ, прошел
успешные испытания с трактором
«Челленджер-65» американской фирмы
«Катерпиллер» и был рекомендован к
производству.
С 1992 года завод преобразован в открытое
акционерное общество «Алтайский
трактор». Сейчас с конвейера сходят
трелевочные тракторы ТТ-4М в различных
модификациях и сельскохозяйственные
тракторы Т-402.01.
А в цехах ОАО “Алтайский трактор”
конструкторы готовят к постановке на
производство новые гусеничные тракторы
четвертого, пятого и шестого тягового
класса: Т-402, Т-5.01 и А-600.
Опыт применения лесохозяйственных
машин в РФ и за рубежом показывает, что
машины с колесным движителем
предпочтительнее гусеничных, а
многооперационные машины (комбайны)
число их проходов на обрабатываемой
площади леса.
Колесные машины меньше повреждают почву
за счет небольшой жесткости пневматических
шин и лучшей их вписываемости в микрорельеф
местности, особенно при поворотах. Они
имеют более высокую скорость движения,
что позволяет увеличить расстояние
трелевки и позволяет сократить или
полностью исключить строительство
временных лесовозных дорог.
Их успешно используют на транспортных
и хозяйственных работах по дорогам
общего назначения без их повреждения.
Колесные машины затрачивают меньше
мощности на передвижение при более
высокой их производительности.
За счет применения специальных шин,
съемных приспособлений и рациональной
компоновки, обеспечивающей равную
нагрузку на все ведущие колеса в груженом
состоянии, непрерывно повышаются
тягово-сцепные качества колесных машин
и они приближаются к тягово-сцепным
качествам гусеничных машин.
Учитывая это, Лесотехническая академия
им. С.М. Кирова в содружестве с НПО
«Силава» и тракторными заводами создали
лесохозяйственные модификации машин
на базе сельскохозяйственных тракторов
Т-25АП, Т-30, Т-40М, МТЗ-Л82 и перспективного
самоходного шасси СШ-28.
Лесохозяйственная модификация колесных
тракторов представляет собой одноосный
моторный модуль базового трактора
(рисунок 5. а) в агрегате с активным
полуприцепом (рисунок 6.б) высокой
маневренности и проходимости с колесной
формулой 4 х 4.
В результате агрегатирования получают
трактор со свободным местом за кабиной,
где размещено любое технологическое
оборудование (лебедка и щит, манипулятор
с зажимным коником, лесохозяйственную
навеску, кузов и т.д.).
Лесохозяйственный трактор Беларус-Л-82.2
предназначен для выполнения различных
работ по лесовозобновлению и уходу за
лесом, а также транспортных работ в зоне
прореживания (рисунок 5. ).
Рисунок 6. – Лесохозяйственный трактор
Л-82.2
Агрегатируется с лесохозяйственными
орудиями. Он выполнен на базе трактора
МТЗ-82.2 с усиленными колесами и передним
ведущим мостом с нераздвижной балкой,
оборудован защитными ограждениями
капота, стекол кабины и днища.
Для механизации погрузочно-разгрузочных
работ с сортиментами, бревнами, хлыстами
и др. предназначены гидроманипуляторы
(рисунок 6. ).
Рисунок 6. – Гидроманипуляторы ЛВ–203А,
М–75, М–75–04, М–90
Гидроманипуляторы устанавливаются
на автомобили МАЗ, УРАЛ, КрАЗ, КАМАЗ,
кроме их можно установить на другие
энергетические средства (ж/д платформа,
трактора различных модификаций и т. п.)
или стационарно. По заказу может быть
предусмотрена дополнительная комплектация
сменными грузозахватными органами:
грейфер для сыпучих материалов, захват
для погрузки металлолома, крюковая
подвеска.
Гидроманипуляторы – модернизированные,
управление осуществляется с центрального
поста двумя трехсекционными распределителями
(М-75-04 – четырёхсекционными),
соединёнными параллельно, расположенными
по обе стороны колонны, при помощи
двух джойстиков и двух педалей.
Благодаря усовершенствованной конструкции
достигнуто оптимальное соотношение
траекторий, веса и мощности. Качественная
гидравлика обеспечивает плавность,
лёгкость и простоту в управлении.
Гидроманипуляторы комплектуются
импортной гидравликой: рукава высокого
давления «Manulli» (Италия), уплотнения
на гидроцилиндрах фирмы «Polypack»
(Италия); гидрораспределитель SDM-140 фирмы
«Walvoil» (Италия), ротатор GR-60 фирмы
«Балтроторс» (Латвия), гидронасос
310.3.56 ОАО «Пневмостроймашина» (Россия).
6.2.3 Машины и оборудование для
возобновления леса
Возобновление леса – процесс
образования нового поколения леса на
вырубках, гарях и иных площадях. Оно
бывает естественное, искусственное и
комбинированное.
Искусственное возобновление леса
осуществляют посевом семян, посадкой
сеянцев и саженцев, причем доля посадок
в РФ ежегодно возрастает. Облесению
этим путем подлежат в первую очередь
участки, на которых, по разным причинам,
не происходит естественного возобновления.
В группу машин, предназначенных для
выполнения работ по лесовозобновлению,
входят почвообрабатывающие, посевные
и посадочные машины.
Почвообрабатывающие машиныулучшают
физические свойства почвы, водно-воздушный
режим и ликвидируют сорную растительность.
Для этого используют следующие способы
обработки почвы: вспашка, глубокое
рыхление, дискование, фрезерование,
культивация, боронование, прикатывание,
нарезка борозд, поделка гряд, копка
посадочных ям и т. д.
В последнее время широко применяют
систему минимальных обработок почвы,
предусматривающую совмещение и
одновременное выполнение различных
операций.
Обработка почвы может быть сплошной
или выборочной (выполняется террасами,
полосами, площадками, бороздами, ямами
и т.д.).
Сплошная обработка почвы применяется
при массивных лесных насаждениях, в
плодовых и декоративных питомниках,
оранжерейно-парковых хозяйствах.
Частичная (выборочная) – при создании
аллейных и парковых декоративных
насаждений.
В зависимости от способов обработки
почвы используют машины для основной
или дополнительной обработки почвы. К
машинам для основной обработки почвы
относят плуги, фрезы, культиваторы и
бороны (три последних машины используют
и при частичной обработке). При частичной
обработке также применяют ямокопатели
и др.
Почвообрабатывающие фрезыпредназначены для основной и дополнительной
обработки почв фрезерованием. Их
применяют для обработки почвы в
приствольных полосах и кругах при уходе
за насаждениями под пологом леса,
междурядьях лесных культур, уходе за
насаждениями на газонах и других объектах
озеленения.
Их применение наиболее целесообразно
на бедных минеральных и торфяных почвах.
Они лучше других почвообрабатывающих
машин перемешивают почву с минеральными
и органическими удобрениями.
По назначению фрезы подразделяют на
лесные, садовые, болотные, полевые и
пропашные.
Лесные фрезыиспользуют для полосной
обработки почвы на вырубках при
лесовосстановлении, создания
противопожарных минерализованных полос
и ухода за ними.
Лесные фрезы (лесныемульчеры) созданы для измельчения имульчированиярастительности на открытых территориях:
в парках, садах, лесах, полосах отчуждения
путей сообщения,просеклиний электропередачи итрубопроводов.
Также широко используются для утилизации
срезанных ветвей, первичной подготовки
земли для сельскохозяйственного
применения, измельчения органических
остатков на биомассу.
Лесные мульчеры используют для:
– очистки от нежелательной
древесно-кустарниковой растительности диаметром
0 – 40 см;
– полос отчуждения под линиями
электропередачи, трубопроводных
магистралей;
– очистки лесных массивов от хвороста
(на поверхности или с заглублением до
15 см), что стимулирует рост основных
деревьев;
– прокладка
или обслуживание лесных дорог;
– утилизация
порубочных остатков.
Высокая производительность и качество
обработки при низких затратах – основное
отличие профессиональных машин
FAE.
Таблица 6. – Некоторые технические
показатели лесных фрез (мульчеров)
Садовые фрезыприменяют для обработки
почвы под кронами деревьев, в приствольных
полосах и кругах, в междурядьях.
Болотные фрезыиспользуют при
освоении пустошей и заболоченных земель,
измельчении крупных осоковых кочек.
Полевые фрезы– для разделки пластов
многолетних трав, например, после
отвальной вспашки, глубокой предпосевной
обработки и т.д.
Пропашные фрезы используют для крошения
почвы и уничтожения сорняков в междурядьях
технических культур, лесных и декоративных
питомниках.
По принципу действия выделяют фрезы
продольного, поперечного и вертикального
фрезерования.
У фрез продольногофрезерования
плоскость вращения рабочего органа
совпадает с направлением движения
агрегата или параллельна ему. Рабочий
орган может вращаться по ходу движения
агрегата и в обратном направлении. В
первом случае он расходует меньше
энергии, работая как движитель, толкающий
агрегат вперед, в сравнении с рабочим
органом, вращающимся в обратном ходу
направлении.
Фрезы поперечногодействия – фреза
с плоскостью вращения рабочего органа
перпендикулярна направлению движения
агрегата.
У фрез вертикальногодействия ось
вращения рабочего органа расположена
вертикально или под небольшим углом к
вертикали.
По типу рабочих органов фрезы делят на
ножевые и шнековые.
Рабочий орган ножевых фрез– барабан
с установленными на нем ножами, имеющими
прямые, скалывающие и изогнутые
(Г-образно) формы.
. У шнековых фрезрабочим органом
является шнек цилиндрической и конической
(для образования микроповышений) форм.
По конструкции шнека (винта) фрезы бывают
одно- и многозаходные (чаще трехзаходные),
а по направлению шнека – левые и правые.
Фрезы бывают навесными, прицепные и
самоходные. Последние используют для
обработки почвы при уходе за насаждениями.
Фрезы – машины с ротационными активными
рабочими органами, имеющими привод от
вала отбора мощности трактора. При
движении рабочий орган отделяет от
массива почвы стружку, интенсивно
измельчая и перемешивая ее. После прохода
фрезы не требуется дополнительной
обработки почвы.
При работе фрезы любая точка ножа
совершает сложное движение: вращательное
с частотой wвокруг
оси барабана и поступательноеvм
, равное скорости агрегата.
Рассмотрим траектории движения концов
ножей А1,А2,
расположенных по окружности радиусомr (рисунок 6. ,a).См рис. 2.21 /1/. Стр.
133
Рисунок 6. – Схема
определения параметров фрезы: а
– вывод уравнения движения ножа барабана;
б –
определение подачи на нож, толщины
стружки и высоты гребней; в
– основные размеры стружки
При повороте барабана фрезы на угол =wtось барабана
переместится наl=wм t,
точкаА1 займет положениеАi.
Координаты точкиАi
по отношению к неподвижным осямx
и y будут
равны
x =
wм t
+ r cos
wt
y =
r(1 –
sin w t)
.
(6. )
Уравнения (6. ) определяют в параметрической
форме траекторию абсолютного движения
точки А1, которая является
трохоидой.
Несоблюдение
требований ведет к снижению приживаемости,
уменьшению энергии роста лесных культур
и выхода стандартного посадочного
материала, выращиваемого в питомниках.
Общие
требования к технологическим процессам
основной обработки почвы следующие:
– отклонение
среднеарифметической величины фактической
глубины пахоты от заданной не должно
превышать ± 5 % на ровных участках и ± 10
% на неровных. Отклонение ширины захвата
плуга
– при
нарезке борозд необходимо добиваться
прямолинейности и полного оборота
пласта, а также контакта его нижней
поверхности с поверхностью почвы;
– сорные
растения и удобрения должны запахиваться
на глубину не менее 15 см от поверхности
почвы;
– при
поверхностной обработке почвы не
допускаются отклонения более чем на ±
1 см от заданной глубины обработки;
– на
обработанном поле в посевном отделении
питомника не должно быть гребней выше
3–5 см и комков почвы диаметром более
3–4 см;
– при
уходе за посевами сорняки должны быть
полностью уничтожены при минимальном
повреждении культурных растений.
Для
механизированной обработки почвы
промышленностью выпускаются разнообразные
почвообрабатывающие машины.
По
способу обработки почвы машины и орудия
делятся на три группы: для основной
обработки почвы, специального назначения
и для поверхностной обработки почвы.
К
первой группе относятся: тракторные
плуги общего назначения; плуги-рыхлители
и плоскорезы для безотвальной вспашки.
Во
вторую группу входят: плуги лесные,
кустарниково-болотные, плантажные и
садовые; фрезы для обработки почвы на
осушенных болотах и вырубках; ямокопатели
и др.
К
третьей группе относятся: бороны зубовые,
дисковые, сетчатые; лущильники; катки;
культиваторы.
По
способу агрегатирования с трактором
почвообрабатывающие машины и орудия
бывают навесные, полунавесные и прицепные.
Наибольшее
распространение получили навесные
машины. Они присоединяются к навесной
системе трактора и при переездах
поднимаются целиком в транспортное
положение. К полунавесным относятся
машины и орудия, при переводе которых
в транспортное положение навесной
системой трактора поднимается только
передняя часть машины, а оставшаяся
часть опирается на колеса. Прицепные
машины имеют собственное шасси.
Основные
преимущества навесных машин перед
прицепными:
меньшее
число узлов и деталей, меньшая масса
(на 40–50 %); большая маневренность; более
легкие обслуживание и регулировки.
Плуги и их рабочие органы.
Плуги
классифицируются по типу рабочих
органов, назначению, числу корпусов, по
скорости обработки и по принципу работы.
Отвальные
(лемешные) плуги получили самое широкое
распространение в лесном хозяйстве.
Дисковые
применяются для обработки почв на
вырубках, на сухих твердых и переувлажненных
почвах.
Комбинированные
плуги представляют орудия, у которых
вместо одного из рабочих органов (отвала,
предплужника, почвоуглубителя) ставится
фреза или ротор, предназначенные для
улучшения рыхления почвы.
В
зависимости от способа присоединения
к трактору плуги бывают навесные,
полунавесные и прицепные.
К
плугам общего назначения относятся
плуги, применяемые в полеводстве.
Плуги
могут иметь от одного до десяти корпусов.
Однокорпусные плуги могут быть одно- и
двухотвальные. Лесные плуги чаще всего
одно- и двухкорпусные. Различают плуги
обычные, с рабочей скоростью до 5 км/ч и
скоростные – 5–10 км/ч и выше.
Рабочие
органы лемешного плуга. Основной рабочий
орган плуга – это корпус, который состоит
из лемеха, отвала, полевой доски и стойки.
Лемех и отвал образуют рабочую поверхность
корпуса плуга.
На
отвалах некоторых специальных плугов
прикрепляют перо для полного оборота
пласта. Многие плуги имеют почвоуглубитель
для рыхления дна борозды.
1
– лемех; 2 – отвал; 3 – стойка; 4 – полевая
доска
Лемех
предназначен для подрезания пласта
почвы в горизонтальной плоскости и
приподнятия его над дном борозды. Лемеха
бывают двух основных типов: трапецеидальные
и долотообразные.
Отвал
служит для поднятия, крошения, оборота
и отваливания пласта в сторону. Различают
отвалы с цилиндрической, культурной,
винтовой и полувинтовой поверхностями.
Полевая
доска обеспечивает устойчивый ход
плуга, предохраняет стойку от изнашивания,
компенсирует боковые реакции, возникающие
при вспашке, и предотвращает смещение
плуга в сторону. Полевой доской корпус
опирается о стенку борозды. Она имеет
прямоугольную форму и расположена под
углом 2–3º к стенке и дну борозды. Для
повышения срока службы полевых досок
к ним иногда крепятся сменные пятки.
Стойка
корпуса плуга служит для крепления к
ней отвала, лемеха и полевой доски. К
раме плуга стойка крепится болтами.
Вспомогательные
части плуга – рама, опорное колесо,
механизмы подъема, предплужник, черенковый
нож, дисковый нож.
Рама
служит для крепления всех узлов плуга,
а также для приложения к ней тягового
усилия.
Колеса
служат для опоры на почву во время работы
или транспортировки (полунавесных и
прицепных) плугов и регулировки глубины
вспашки.
Навеска
служит для присоединения плуга к
трактору, оборудованному гидравлическим
подъемным механизмом. Навеска у плугов
обычно трехточечная для обеспечения
жесткости соединения плуга с трактором.
Предплужник
срезает верхний небольшой слой почвы
с сорняками. Он представляет собой
небольшой корпус без полевой доски
шириной, составляющей 2/3 захвата основного
корпуса, крепится к раме плуга впереди
основного корпуса на таком расстоянии,
чтобы пласт во время вспашки свободно
проходил и не касался предплужника.
Носок
лемеха предплужника должен находиться
от носка лемеха основного корпуса на
расстоянии 25–30 см по ходу плуга.
Черенковый
нож используется на лесных, плантажных
и кустарниково-болотных плугах для
разрезания пласта и мелких корней во
время вспашки и выноса на поверхность
корневых остатков. Дисковый нож – это
стальной диск чаще всего толщиной 4 мм
и диаметром 390 мм. Он установлен на оси
и вращается в ступице на шарикоподшипниках.
Нож можно перемещать вдоль рамы вперед
и назад, а также вверх и вниз.
Дисковые
ножи применяются на плугах для вспашки
старопахотных земель, не засоренных
камнями и корнями древесно-кустарниковой
растительности. При вспашке задернелых
почв дисковые ножи устанавливаются
перед каждым корпусом.