Расчет и комплектование машинно-тракторных агрегатов для работ в лесном хозяйстве : пояснительная записка

Расчет и комплектование  
машинно-тракторных агрегатов  
для работ в лесном хозяйстве 

Пояснительная записка

Методические указания к выполнению  
курсовой работы 

А.А. Котов

Федеральное государственное бюджетное 
 
образовательное учреждение высшего образования 
 
«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана 
 
(национальный исследовательский университет)»

ISBN 978-5-7038-4975-0 

© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018
© Котов А.В., 2018 
© Оформление. Издательство  
 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018 

УДК 630
ББК 40.72+43
 
К73 

Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru
по адресу: http://ebooks.bmstu.press/catalog/330/book1875.html 

Факультет «Лесное хозяйство, лесопромышленные технологии  
и садово-парковое строительство»
Кафедра «Искусственное лесовыращивание  
и механизация лесохозяйственных работ» 

Рекомендовано Редакционно-издательским советом  
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия 

Котов, А. А.
К73 
 
Расчет и комплектование машинно-тракторных агрегатов 
для работ в лесном хозяйстве : Пояснительная записка. Методические 
указания к выполнению курсовой работы / А. А. Котов. — 
Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. — 
64, [4] с. : ил. 
ISBN 978-5-7038-4975-0 
Приведены пояснения и вычисления в помощь студентам при 
выполнении курсовой работы при изучении дисциплины «Машины и 
механизмы в лесном и лесопарковом хозяйстве». Даны сведения по расчетам 
параметров тракторов, автомобилей и технологических машин. 
Рассмотрены вопросы комплектования машинно-тракторных агрегатов, 
в частности, расчет тягового сопротивления технологических машин, 
определение скорости движения агрегата и его сменной производительности, 
количества тракторосмен для выполнения заданного 
объема работ и потребного количества агрегатов, вычисление затрат 
труда на выполнение работ. 
Для студентов, обучающихся в МФ МГТУ им. Н.Э. Баумана по 
направлению подготовки 35.03.01 «Лесное дело». 

УДК 630
ББК 40.72+43 

Предисловие

Издание подготовлено в помощь студентам при выполнении 
курсовой работы «Расчет и комплектование машинно-тракторных 
агрегатов для работ в лесном хозяйстве», предусмотренной 
планом изучения дисциплины «Машины и механизмы в лесном 
и лесопарковом хозяйстве», усвоение материала которой будет 
способствовать формированию у обучающихся инженерных знаний 
и навыков, а также пониманию, как эффективно использовать 
машинно-тракторный парк (МТП). 
Учебная цель курса — приобретение базовых знаний по тео-

ретическим основам конструирования машин, освоение общих 
принципов и методов расчета и комплектования машинно-тракторных 
агрегатов для проведения работ в лесном хозяйстве и овладение 
практическими навыками их применения при решении 
прикладных задач комплексной механизации лесохозяйственного 
производства. Поскольку внедрение механизированных технологий 
в лесовосстановительные процессы позволяет существенно 
повысить производительность и облегчить условия труда, будущие 
специалисты лесного хозяйства должны разбираться в современных 
технологиях лесохозяйственного производства и применяемых 
энергетических средствах, машинах и механизмах. Для 
этого потребуется хорошо знать методику расчета и комплектования 
машинно-тракторных агрегатов (МТА) для работ в лесном 
хозяйстве. 
Методические рекомендации предназначены для выполнения 
курсовой работы по дисциплине «Машины и механизмы в лесном 
и лесопарковом хозяйстве» студентами бакалавриата МФ МГТУ 
им. Н.Э. Баумана направления подготовки 35.03.01 «Лесное дело». 
В процессе выполнения курсовой работы по дисциплине «Машины 
и механизмы в лесном и лесопарковом хозяйстве» последовательно 
анализируется преобразование энергии топлива сначала 
в тепловую, а затем в механическую энергию, которая в итоге расходуется 
на совершение полезной работы при выполнении МТА 
различных лесохозяйственных операций [1–5]. При этом на каж-

дом этапе происходят потери энергии, которые можно характеризовать 
коэффициентом полезного действия.
При комплектовании машинно-тракторных агрегатов вначале 
рассчитывается тяговое сопротивление технологической машины, 
затем определяются скорость движения агрегата, его сменная 
производительность, количество тракторосмен для выполнения 
заданного объема работ и потребное количество агрегатов. Далее 
рассчитываются затраты труда на выполнение единицы и всего 
объема работ.
В работе по расчету и комплектованию тракторного агрегата 
для посадки лесных культур также определяется потребное количество 
посадочного материала и горюче-смазочных материалов.
Выполнение работы по изучению основных параметров работы 
штангового опрыскивателя дает возможность студентам приобрести 
навыки по настройке опрыскивателя на заданную норму 
расхода рабочей жидкости.
Таким образом, в результате выполнения курсовой работы 
студенты на конкретных примерах углубляют инженерные знания.

Расчет и комплектование машинно-тракторных агрегатов 
представляют собой комплекс логически связанных между собой 
работ. 
1. Расчет основных характеристик автотракторного двигателя.
2. Расчет баланса мощности трактора.
3. Расчет и комплектование тракторного агрегата для основной 
подготовки почвы в лесном хозяйстве.
4. Расчет и комплектование тракторного агрегата для дополнительной 
обработки почвы.
5. Расчет и комплектование тракторного агрегата для посадки 
лесных культур.
6. Изучение основных параметров работы штангового опрыскивателя. 

Курсовая работа выполняется по вариантам с двузначными 
номерами, которые принимаются поочередно по двум последним 
цифрам номера зачетной книжки студента. В таблицах с исходными 
данными одна их часть соответствует последней цифре 
номера, другая — предпоследней. Например, если номер заканчивается 
на число 28, то в табл. 2 первые пять значений нужно 
выбирать в столбце с цифрой 8, а последние три — в столбце 
с цифрой 2. Аналогично следует выбирать значения и в других 
таблицах.

Представленные в учебном пособии материалы можно использовать 
для организации и проведения занятий в интерактивной 
форме.
После изучения материала пособия студенты будут: 
знать основные параметры и технологические режимы работы 
машин и механизмов, теоретические основы для их расчета, 
а также для комплектования машинно-тракторных агрегатов 
и определения их эксплуатационных показателей;
уметь рассчитывать основные параметры и технологические 
режимы работы машин, механизмов и орудий, потребное количество 
посадочного материала, ГСМ и пестицида для выполнения 
заданного объема работ, подбирать по справочникам машины 
и механизмы, соответствующие лесорастительным условиям, физическим 
и механическим свойствам почв; 
владеть навыками поиска необходимой информации в справочниках 
и Интернете.

Оформление курсовой работы

Курсовая работа «Расчет и комплектование машинно-тракторных 
агрегатов для работ в лесном хозяйстве» состоит из расчетно-
пояснительной записки и графической части.
Расчетно-пояснительная записка должна содержать: введение, 
характеристики района работ, расчет и комплектование машинно-
тракторных агрегатов, используемую литературу и оглавление. 
Во введении необходимо осветить стоящие перед лесным хозяйством 
задачи в области повышения уровня механизации лесохозяйственных 
процессов. В следующем разделе следует привести 
краткую характеристику района или конкретного хозяйства (лесничества), 
географическое положение, лесорастительные условия, 
климатические данные, продолжительность вегетационного 
периода, породный состав, тип и механический состав почвы [5]. 
Название хозяйства указано в теме курсовой работы, утверждаемой 
для каждого студента распоряжением по кафедре.
После введения следуют описания работ 1–6 с указаниями  
и пояснениями. Титульный лист (см. приложение) и расчетно-
пояснительную записку необходимо оформить на одной стороне 
листов писчей бумаги формата А4 размерами 210 × 297 мм с полями 
по 2,5 см слева, сверху и снизу, 1,5 см — справа согласно 
ГОСТ на оформление НИР. Графический материал (схемы движения 
тракторных агрегатов и т. п.) нужно выполнить в масштабе 
на листах указанного выше формата в соответствии с ЕСКД. Допустимо 
представить иллюстрации на листах формата А3. 
Основной текст должен быть набран в редакторе Microsoft 
Word шрифтом Times New Roman размером 14 пт с одинарным 
междустрочным интервалом. Текст следует начинать с абзацного 
отступа, равного 1,25 см. Цвет шрифта — черный. Заголовки выполняются 
этим же шрифтом размером 16 пт.
Все листы текстовой части работы должны иметь сквозную 
нумерацию, начиная с титульного листа и заканчивая страницей 
с приложениями, если они есть в наличии. На титульном листе 
номер страницы не проставляют.

При оформлении каждой работы нужно указать ее порядковый 
номер и название, далее в соответствии с вариантом следует 
поместить исходные данные, а затем — пояснительную записку 
к самой работе. Цель и содержание работы переписывать не требуется.

Работа 1. Расчет основных характеристик  
автотракторного двигателя

Цель работы — освоить методы расчета основных параметров, 
характеризующих работу двигателя.

Задание на выполнение работы 1

1. Рассчитать основные параметры, определяющие техническую 
характеристику двигателя.
Определить рабочий объем цилиндра, суммарный рабочий 
объем двигателя и частоту вращения коленчатого вала, индикаторную 
и эффективную мощности, мощность трения, среднее 
эффективное давление, литровую мощность, секундный и удельный 
индикаторный расходы топлива. 
2. Подготовить раздел расчетно-пояснительной записки.
Результаты расчетов представить в виде таблицы, аналогичной 
табл. 1.

Таблица 1

Основные параметры, составляющие техническую характеристику  
двигателя

Параметр
Vh
Vл
n
Ni
Ne
NT
и т. д.

Единица 
измерения
л
л
об/с
кВт
кВт
кВт
и т. д.

Значение
0,8
3,2
62,5
80
68
12
и т. д.

Исходные данные к работе размещены в табл. 2. 

Таблица 2

Исходные данные к работе 1 

Показатель
Единица 
измерения

Цифра номера зачетной книжки

1
2
3
4
5
6
7
8
9
0

Выбор данных по последней цифре номера зачетной книжки

Диаметр 
поршня
мм
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100

Ход поршня
мм
65
70
75
80
85
90
95
100
105
110

Число  
цилиндров
шт.
2
2
4
4
4
4
6
6
6
6

Угловая  
скорость
рад/с
250
300
350
400
300
350
400
450
300
400

Удельный 
эффективный
расход топлива

кг/(кВт · ч)
0,230
0,235
0,240
0,245
0,250
0,255
0,260
0,265
0,270
0,275

Выбор данных по предпоследней цифре номера зачетной книжки

Тактность
об/цикл
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2

Индикаторное 

давление
кПа
600
650
700
750
800
850
900
950
1000
1050

КПД
—
0,85
0,84
0,83
0,82
0,81
0,80
0,79
0,78
0,77
0,76

1. Расчет мощностных параметров

В результате рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания 
химическая энергия топлива при его сгорании преобразуется сначала 
в тепловую, а затем в механическую энергию. В полезную 
работу превращается только 30…40 % выделившейся теплоты, 
остальная уходит с отработавшими газами, отводится от нагретых 
деталей двигателя посредством систем охлаждения и смазки 
в атмосферу, а также затрачивается на преодоление трения в узлах 
трактора и между рабочими органами технологических машин 
и почвой. Эти потери энергии на каждом этапе характеризуются 
коэффициентами полезного действия. Мощность двигателя зависит 
от степени использования теплоты, которая выделяется при 
горении топлива в цилиндре. Сила давления газов, действующая 
на поршень, передается через шатун на кривошип, создавая на 
коленчатом валу двигателя крутящий момент.
В процессе расчета требуется определить параметры в следующей 
последовательности.
1.1. Рабочий объем цилиндра Vh, л, — объем, освобождаемый 
поршнем при перемещении от верхней мертвой точки (ВМТ) 
к нижней мертвой точке (НМТ), 

V
d
S
h =
⋅
π
2
3
10
4
,

где d — диаметр поршня, м; S — ход поршня (расстояние между 
ВМТ и НМТ), м.
1.2. Суммарный рабочий объем двигателя Vл, л, равен сумме рабочих 
объемов всех его цилиндров: 

V
V i
h
л =
,

где i — число цилиндров двигателя.
1.3. Индикаторную мощность Ni , кВт, которая развивается 
внутри цилиндра двигателя,

N
pV in
i
i
h
=
τ
,

где pi — среднее индикаторное давление, МПа; n — частота вращения 
коленчатого вала двигателя, с–1 (об/с); τ — тактность двигателя, 
об/цикл.