WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 9 |
..,..,..

КАРЕЛЬСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ ЛЕСА А. И. Соколов, В. А.Харитонов, Т. И. Кривенко МЕХАНИЗАЦИЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА НЕРАСКОРЧЕВАННЫХ ВЫРУБКАХ В УСЛОВИЯХ КАРЕЛИИ Петрозаводск 2008 УДК 630*232.216+630*231.33 ББК 43.47 С 59 Соколов А. И., Харитонов В. А., Кривенко Т. И. Механизация обработки почвы на нераскорчеванных вырубках в условиях Карелии. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2008. 100 с.: ил. 42, табл. 19.

Библиограф. 41 назв.

ISBN 978-5-9274-0344-8 Рассматривается история механизации работ по обработке почвы на нераскорчеванных вырубках с завалуненными почвами в условиях Карелии. Приведены описания конструктивных особенностей отечественных и зарубежных орудий, применяемых на территории республики при проведении лесовосстановительных работ. Книга может представлять интерес для специалистов лесного сектора, занимающихся проблемами лесовосстановления, а также как учебное пособие для преподавателей лесотехнических вузов и техникумов, аспирантов и студентов.

Научный редактор докт. биол. наук А. М. Крышень Рецензент докт. техн. наук А. М. Цыпук Работа выпонена при поддержке программы фундаментальных исследований Отделения биологических наук РАН «Биологические ресурсы России: фундаментальные основы рационального использования» ISBN 978-5-9274-0344-8 © Институт леса КарНЦ РАН, 2008 © Карельский научный центр РАН, 2008 2 КРАТКАЯ ИСТОРИЯ МЕХАНИЗАЦИИ ЛЕСОКУЛЬТУРНЫХ РАБОТ В КАРЕЛИИ По условиям работы лесокультурных агрегатов на вырубках Республика Карелия существенно отличается от соседних областей, за исключением Мурманской области. Пересеченный рельеф, высокая завалуненность почв и большая их неоднородность по механическому составу ограничивают применение лесных плугов, фрез и лесопосадочных машин. В связи с этим здесь особое внимание уделялось конструированию почвообрабатывающих орудий, способных работать в таких сложных условиях на нераскорчеванных вырубках.

До начала 50-х годов прошлого столетия обработка почвы в республике проводилась в основном вручную. Применяли также конные орудия: бороны «Змейка» (рис. 1) и «Суковатка», позднее конный плуг-сеялку СЛК-2. С 1951 г. начали использовать якорные покровосдиратели, но сначала они применялись в небольшом объеме.

В 1955–1956 гг. в Карелии проходили испытания якорных покровосдирателей, разработанных ЛенНИИЛХом (рис. 2), по их результатам было рекомендовано начать выпуск этих орудий для обработки дренированных почв в условиях таежной зоны СССР [1]. С 1957 г. якорные покровосдиратели получили широкое применение.

Объем механизированной обработки почвы с этого времени стал возрастать. В 1957 г. покровосдирателями в Карелии было обработано 2,4% лесокультурных площадей, а через 4 года – уже 46,0%.

С 1960 г. наряду с якорными покровосдирателями ЛенНИИЛХа появился ряд новых орудий: дисковый рыхлитель РЛД-2, покровосдиратель-сеялка ПСТ-2А, покровосдиратель из колесной пары широкой колеи ППЛ-2, лесной рыхлитель РЛ-1,8 и другие. Они обрабатывали почву по-разному. Одни сдирали лесную подстилку, другие перемешивали ее с минеральными горизонтами. Значительные различия были также по ширине обрабатываемых полос и качеству обработки почвы. В связи с этим Петрозаводской ЛОС были проведены сравнительные испытания имеющихся в тот период почвообрабатывающих орудий в условиях нераскорчеванных вырубок [2, 3]. Они показали, что механизированная обработка почвы значительно (в 21–77 раз) снижает трудовые затраты по сравнению с аналогичными работами вручную (табл. 1). В условиях свежих черничников наиболее эффективным оказалось применение двух типов якорных покровосдирателей: Петрозаводского лесхоза (рис. 3), изготовленного из колесной пары вагона широкой колеи (ППЛ-2), и покровосдирателя конструкции ЛенНИИЛХа (ЯП).

Рис. 1. Конная борона «Змейка» Рис. 2. Якорный покровосдиратель конструкции ЛенНИИЛХа Таблица 1. Эффективность механизированной обработки почвы в черничных и брусничных типах условий произрастания (по: Волков А. Д., Синькевич М. С., 1964) Степень Повышение производительности минера труда по сравнению с аналогичными лизации работами вручную, в число раз Марка орудия поверх- при обработке при содействии ности почвы под естественному полос, лесные лесовозобновлению % культуры В условиях свежих черничников Якорный покровосдиратель ЯП 60 26 (комплект) Покровосдиратель ППЛ-2 65 28 Покровосдиратель ПЛ-1,2 29 23 – В условиях брусничников ЯП – орудие легкого типа 53 41 ЯП – орудие утяжеленного типа 65 57 Якорный покровосдиратель ЯП 72 70 (комплект) Покровосдиратель ППЛ-2 80 77 Покровосдиратель Пайского 40 31 – леспромхоза Покровосдиратель-сеялка ПСТ-2А 74 – Дисковый рыхлитель РЛД-2 67 64 Конный плуг-сеялка СЛК-2А 65 – Конная борона «Змейка» при 44 9 двукратной обработке полос Рис. 3. Якорный покровосдиратель конструкции Петрозаводского лесхоза ППЛ-В условиях брусничников агротехническим требованиям к обработке почвы соответствовал только покровосдиратель ПСТ-2А конструкции ЛенНИИЛХа. Применение двухрядных орудий обеспечивало повышение производительности работ (рис. 4). Рекомендовалось дифференцированно подходить к выбору почвообрабатывающих орудий в зависимости от лесорастительных условий участков. По результатам этих испытаний указывалось на необходимость создания более совершенных орудий для обработки почвы на нераскорчеванных вырубках с завалуненными почвами.

Рис. 4. Покровосдиратель-сеялка тракторный ПСТ-2А Для облегчения работ по посеву были предложены ручная и механическая сеялки, но они не могли решить проблемы с постоянно возрастающими объемами лесовосстановительных работ. Для второго этапа механизации обработки почвы характерно появление орудий, в максимальной степени учитывающих специфику почвенно-климатических условий республики и технологий лесозаготовки. К этому периоду были научно обоснованы агротехнические требования к обработке почвы при создании культур посевом и содействию естественному возобновлению леса на вырубках с завалуненными почвами.



В 1963 г. в Институте леса КФ АН СССР В. Я. Унтом создан экспериментальный образец дискового покровосдирателя ПД-0,8.

Он явился прототипом покровосдирателя ПДН-1, который выпускается серийно до настоящего времени. В дальнейшем конструкторской группой, возглавляемой В. Я. Унтом, была разработана серия почвообрабатывающих орудий (КН-1,7, Л-1, ПДН-2, ПЛС-2, ПДН-1А), которые позволяли проводить обработку почвы, механизированный посев, а также готовить лунки для посадки сеянцев.

В 1962 г. Петрозаводская ЛОС начала работы по конструированию щеточного покровосдирателя, который сметал лесную подстилку с помощью активных рабочих органов разной ширины [4].

В дальнейшем исследования были продолжены Н. А. Громцевым и Е. Н. Гляндером [5], они изготовили и испытали экспериментальный образец. В этот же период под руководством сотрудника Петрозаводской ЛОС Т. И. Кищенко разрабатывается покровосдиратель-сеялка ПСК, предназначенный для содействия естественному возобновлению леса. Рационализаторами республики были предложены приспособления для механизированного посева семян. В частности, применяли различные типы сеялок, которые крепились на сучкоподборщиках, что позволяло совмещать очистку вырубок с созданием культур посевом.

Увеличение объемов лесных культур, создаваемых посадкой, требовало поиска путей повышения производительности труда по этому виду работ. Испытание серийных лесопосадочных машин показало, что они дают удовлетворительный результат только на незавалуненных почвах [6]. Учитывая широкое распространение каменистых почв в Карелии, основное внимание конструкторов в дальнейшем было обращено на разработку орудий, позволяющих механизировать наиболее трудоемкую операцию по посадке – подготовку лунок.

Отдельное внимание уделялось механизации создания культур крупномерным посадочным материалом. С этой целью Инсти- тутом леса КФ АН СССР создан каток-накалыватель КН-1,7.

Петрозаводской ЛОС испытан ямокопатель ЯК-1, конструкции ЛенНИИЛХа. В последующем в Петрозаводском госуниверситете под руководством А. М. Цыпука разработали лункообразователь Л-2, который в дальнейшем модернизировали, что позволило рекомендовать усовершенствованное орудие как для создания лесных культур посадкой и посевом, так и для содействия естественному возобновлению леса на нераскорчеванных вырубках с завалуненными почвами [7].

Наряду с отечественными образцами техники, в последние годы лесопользователи стали закупать зарубежные (TTS-20, TTSдельта). Следует отметить, что в действующую систему машин они не включены, их агротехническая оценка и рекомендации по применению для условий республики отсутствовали.

Целью данной работы является обобщение опыта механизации лесокультурных работ в Карелии, который может оказаться полезным при разработке новых орудий, предназначенных для работы на завалуненных почвах, при проведении лесовосстановительных работ, а также при обучении студентов лесных специальностей вузов и техникумов. При подготовке монографии использованы архивные материалы Петрозаводской ЛОС ЛенНИИЛХа и Института леса Карельского НЦ РАН, а также представлены результаты исследований авторов работы.

ОБРАБОТКА ПОЧВЫ И ПОСЕВ СЕМЯН Ручная сеялка-рыхлитель При зимней разработке лесосек и заготовке древесины часть площадей весной оказывалась недоступной для тракторных лесокультурных агрегатов, поэтому почву здесь обрабатывали вручную с помощью мотыг. Ручные сеялки имели ряд существенных недостатков и в этих условиях не находили практического применения. Одни из них были рассчитаны на посев только по обработанной почве. Другие, хотя и обрабатывали почву, значительно увеличивали затраты времени на посев, так как предусматривали раздельные операции по удалению подстилки, высеву семян и заделке их в почву. Разработанная сотрудниками Института леса Карельского филиала АН СССР И. А. Кузьминым и В. Я. Унтом (А.с.

192520 опубл. 06.11.1967. Бюлл. № 5) в 60-е годы прошлого столетия ручная сеялка-рыхлитель (рис. 5) позволила решить имеющиеся проблемы.

Техническая характеристика 1. Вес заправленной семенами сеялки 1,2 кг 2. Длина 900 мм 3. Масса семян в одной заправке 200 гр 4. Размер площадки сектором радиуса 10 см 120–180° 5. Производительность, тыс. шт. площадок в смену 3,5–4,Ручная сеялка по виду напоминала трость, изготовленную из трубы (1), внутри которой проходил шток (2). На нижнем конце его закреплены почвообрабатывающее перо (3), на верхнем – рукоятка (4). Внутренняя часть трубы разделена на емкость для семян (5) и камеру предварительного сброса (6). На штоке сделана выемка (7) для захвата дозы семян (рис. 6).

Рис. 5. Ручные сеялки РС (слева) и СР-1 (справа) Принцип работы следующий. Сеялка заправляется семенами через специальное отверстие. Для посева выбирается подходящее место. Почвообрабатывающее перо упирают штырем в почву и нажимают на рукоятку. При этом шток опускается вниз, одновременно захватывая дозу семян и перемещая ее в камеру предварительного сброса. По мере нажатия на рукоять сеялку поворачивают вокруг оси по часовой стрелке. Перо внедряется в лесную подстилку и, смещая ее, обнажает верхний минеральный горизонт почвы. Одновременно рабочий, поворачивая сеялку против часовой стрелки, делает шаг вперед, выбирая следующее место для посева. При этом семена из камеры предварительного сброса высыпаются на обработанную площадку и заделываются в почву.





Рис. 6. Устройство ручной сеялки СР-1:

1 – труба; 2 – шток; 3 – почвообрабатывающее перо; 4 – рукоятка;

5 – емкость для семян; 6 – камера предварительного сброса; 7 – выемка Сравнительная оценка эффективности применения ручных сеялок показала, что при посеве серийной сеялкой РС-1 производительность труда по сравнению с обработкой почвы мотыгой и ручным посевом семян увеличивается на 26%, при использовании сеялки-рыхлителя (СР) конструкции И. А. Кузьмина и В. Я. Унта – на 66% (табл. 2). Ручную сеялку-рыхлитель рекомендовалось использовать для создания лесных культур посевом на легких почвах с толщиной подстилки до 3 см.

Таблица 2. Эффективность применения ручных сеялок в сравнении с мотыжной обработкой почвы и посевом вручную Размер Сменная Увеличение Способ посева площадок, производитель производительм2 ность, га ности труда, % Обработка почвы мотыгой 0,01 0,5 – и ручной посев Обработка почвы мотыгой, 0,01 0,63 посев сеялкой РС-Обработка почвы и посев 0,01 0,83 сеялкой СР Механическая сеялка С целью механизации обработки почвы на труднодоступных для тракторных агрегатов участках сотрудниками Карельского филиала АН СССР Т. И. Кищенко и В. В. Тычининым была разработана механическая сеялка. Работы по ее созданию начаты в 1952 г., но опытно-производственные испытания были проведены только в 1962 г. В качестве привода механической сеялки использовался двигатель бензопилы «Дружба-4». Двигатель соединялся с цепным редуктором, на ведомом валу которого установлена фреза. Для посева семян имелось высевающее приспособление. Двигатель с редуктором крепились к специальной раме (рис. 7).

Техническая характеристика механической сеялки 1. Базовый двигатель от бензомоторной пилы «Дружба».

2. Скорость вращения почвенной фрезы при номинальных оборотах двигателя – 400 об/мин.

3. Вес сеялки в заправленном состоянии – 18,5 кг.

4. Количество обслуживающих рабочих – 2.

5. Расчетная производительность на легких почвах – 3500 площадок в смену при средних размерах 0,3х0,3 м.

6. Норма высева семян – регулируемая, 20–60 шт. на 1 посевное место.

Рис. 7. Схема механической сеялки:

1 – двигатель бензопилы «Дружба»; 2 – щиток; 3 – амортизатор; 4 – дисковая фреза; 5 – цепная передача; 6 – высевающий механизм; 7 – рама для переноски Механическая сеялка обслуживалась двумя рабочими. Один шел впереди, второй, который управлял двигателем и высевающим аппаратом – сзади. Через определенные промежутки рабочие делали остановку, опускали вращающуюся фрезу на почву, покачивая сеялку. Затем нажатием на рычажок высевающего приспособления высевали семена на подготовленную площадку. Заделку семян осуществляли по ходу движения, притаптывая почву ногой.

Испытания механической сеялки (рис. 8) проводили на старой вырубке ельника черничного и на свежей вырубке сосняка брусничного. Испытывалось два приема обработки почвы: узкой полосой и площадками. Результаты показали, что при обработке почвы Рис. 8. Механическая сеялка узкой полосой она заваливалась дерниной (лесной подстилкой). При этом фреза часто ударялась о камни и крупные корни, что приводило к быстрой утомляемости рабочих. А при наличии большого количества пней и камней посев вообще становился невозможным.

Более приемлемой оказалась обработка почвы площадками. Но на сильно задернелых почвах обратная реакция, возникающая при фрезеровании, достигала больших величин, и рабочие с трудом удерживали сеялку. При этом прочность базового двигателя и других узлов бензопилы оказалась недостаточной. Удовлетворительные результаты были получены при применении механической сеялки фрезерного типа на легких почвах. В дальнейшем В. В. Тычиныным были внесены конструктивные изменения, что позволило обслуживать сеялку одним рабочим. Однако из-за большой массы (18,5 кг), которая является одним из основных критериев оценки ручных инструментов, от использования механической сеялки отказались.

Навесной покровосдиратель-сеялка ПСК Якорные покровосдиратели, широко применяемые при лесовосстановлении, имели ряд существенных недостатков. При работе на нераскорчеванных вырубках они прочно цеплялись за различные препятствия (пни, валуны), на склонах скатывались под уклон.

Якорные покровосдиратели имели невысокую производительность, так как за один проход обрабатывали только одну полосу. Поэтому в 1967 г. Петрозаводской ЛОС под руководством Т. И. Кищенко для обработки почвы при содействии естественному возобновлению леса был разработан навесной покровосдиратель, который исключал недостатки, присущие якорным покровосдирателям [8].

Покровосдиратель-сеялка Кищенко (ПСК) состоит из двух борон треугольной формы, прикрепленных шарнирно к тягам, которые в свою очередь шарнирно соединены с осью рамки трактора.

Бороны короткими отрезками троса прикреплены к тяговому тросу лебедки трактора.

При установке покровосдирателя в рабочее положение трос лебедки ослабляют, бороны сползают с поперечины, под действием собственного веса откидываются назад и опускаются на поверхность почвы. Во время движения трактора за боронами остаются две параллельные полосы с нарушенным напочвенным покровом.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 9 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.