Исследование воздействия движителей харвестеров на лесные почвогрунты с учетом возникающих динамических нагрузок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Егорин Александр Анатольевич

• Егорин Александр Анатольевич
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Егорин Александр Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Математические модели, прогнозирующие показатели взаимодействия движителей колесных машин и почвогрунтов

1.2. Почвенно-грунтовые условия работы харвестеров и их характеристики

1.3. Анализ эксплуатационных характеристик современных колесных харвестеров

1.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Исследование воздействия движителя харвестера на лесной почвогрунт

2.2. Разработка математической модели образования колеи под динамическим действием движителя харвестера

2.3. Оценка динамического давления движителя харвестера на лесной почвогрунт

2.3.1. Оценка глубины колеи с учетом динамического воздействия движителя харвестера

2.4. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. МЕТОДИКА И АППАРАТУРА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Программа и план экспериментальных исследований

3.2. Методика обработки опытных данных

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Результаты верификации теоретических разработок

4.2. Разработка классификации харвестеров по эксплуатационным характеристикам

4.3. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ, ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

БИБЛИОГРАФИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование воздействия движителей харвестеров на лесные почвогрунты с учетом возникающих динамических нагрузок»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Многооперационные машины, в частности, харвестеры, широко используются в отечественной практике заготовки древесины [32;43-47;73;127]. Приобретая современную технику, лесозаготовители ориентируются на достижение высоких технико-экономических показателей лесосечных работ [32;51;84;99;127], неотъемлемой частью которых стала экологичность [25;27;32;33;98;104]. Вместе с тем, в научной литературе сравнительно слабо проработаны вопросы воздействия движителей харвестеров на лесные почвогрунты; основное внимание исследователей сосредоточено на трелевочных машинах [93]. При этом движители харвестеров отличаются от движителей форвардеров давлением на почвогрунт. Кроме того, важно отметить, что воздействие движителей харвестеров на почвогрунт имеет сложный характер, и обусловлено не только самим движением машин, но и динамическими нагрузками, сообщаемыми почвогрунту через движитель при обработке деревьев.

В последнем случае, с точки зрения физической картины процесса, следует рассматривать не составляющие воздействия, условно постоянные за время воздействия движителя на грунт, но и динамические, для которых важен учет их изменения во времени, возникающие при валке и обработке дерева в захвате с переменной скоростью. До настоящего времени отмеченные обстоятельства не получили должного освещения в научной и профессиональной литературе, что обуславливает актуальность выбранной темы исследования.

Цель работы - обоснование параметров движителей колесных харвестеров, совместимых с почвенно-грунтовыми условиями по показателям экологической безопасности.

1. Проанализировать эксплуатационные характеристики современных колесных харвестеров, выявить их возможные взаимосвязи, определить границы изменения входных данных в последующем вычислительном эксперименте.

2. Определить параметры движителей колесных харвестеров, обеспечивающие допустимые показатели колееобразования.

3. Разработать математическую модель динамического воздействия движителя колесного харвестера на почвогрунт и провести его теоретическую оценку.

4. Выполнить верификацию результатов теоретических исследований.

5. Предложить рекомендации по обоснованию параметров движителей колесных харвестеров, совместимых с почвенно-грунтовыми условиями по показателям экологической безопасности.

Объект исследования: двухкомпонентная система «колесный движитель харвестера - лесной почвогрунт».

Предмет исследования: процесс образования колеи в почвогрунте под статическим и динамическим воздействием колесного движителя харвестера.

Степень разработанности тематики диссертации. Разработаны и апробированы математические модели, прогнозирующие показатели воздействия движителей трелевочных машин на лесные почвы и грунты, учитывающие поступательное движение, поворот машин и число проходов по участку лесосеки [15;21;54;56;70;85;86;103;122]. Модели основаны на решении уравнения вдавливания штампа-движителя в деформируемое полупространство [1-3;53]. Доказана целесообразность использования подхода, основанного на вычислительном эксперименте с решением уравнения вдавливания штампа при варьировании входных данных, к моделированию взаимодействия движителя с почвогрунтом [86;92;93], однако не выполнена его реализация применительно к изучению вопроса воздействия движителей харвестеров на лесной грунт [86;92;93]. Не в полной мере проработаны вопросы динамики взаимодействия колесных машин с

почвогрунтом. Известные работы [4-14;22;26;29-31;34-37;101;102] направлены, в основном, на изучение эргономики и надежности колесной и гусеничной техники с учетом возникающих динамических (вибрационных) нагрузок. Кроме того, известны труды в области обоснования параметров манипуляторов харвестеров и иных технологических параметров машин [18;20;42;52;58-60;75;79;8319], не связанные, однако, напрямую с параметрами движителей.

Методология и методы исследования. Теоретическую основу исследования воздействия движителя на почвогрунт в статике составляет уравнение вдавливания штампа-движителя в деформируемое полупространство [1;2;53]. Модель, учитывающая переменный характер динамического воздействия со стороны движителя при обработке дерева, базируется на уравнении Лагранжа II рода [5]. Для реализации разработанных моделей используется вычислительный эксперимент и методы аппроксимации численных данных для получения практических зависимостей [86;92;93]. При планировании экспериментальных исследований, их проведении и обработке полученных данных использованы методы математической статистики. Перечень основного экспериментального оборудования включает в себя стандартный конусный зонд для определения несущей способности почвогрунта, мерную рейку для определения глубины колеи, динамический датчик давления ДОС-3-2И для контроля пикового давления в почвогрунте при обработке дерева. Эксперименты проведены в условиях АО «Бабаевский Леспромхоз» на участках с почвогрунтом II - III категории прочности; предприятием для проведения опытов предоставлен харвестер John Deere 1270G.

Научная новизна работы:

Разработаны и исследованы математические модели воздействия движителя харвестера на почвогрунт, позволяющие обосновать параметры движителя, обеспечивающие допустимые показатели колееобразования под воздействием движителей колесных харвестеров с учетом динамического

воздействия машины на почвогрунт при обработке дерева, развивающие рекомендации по подбору техники с учетом почвенно-грунтовых условий и классификацию лесных машин по показателям экологической безопасности. Научные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты моделирования воздействия движителя харвестера на почвогрунт, определяющие параметры движителей, обеспечивающие допустимые показатели колееобразования и проходимости колесных харвестеров с учетом глубины образующейся колеи.

2. Результаты моделирования динамического воздействия движителя колесного харвестера на почвогрунт, включающие в себя уточненную реологическую модель почвогрунта, находящегося под переменным воздействием движителя, оценки динамического давления и прироста глубины колеи за счет нагрузки, возникающей при обработке дерева.

3. Результаты анализа и выявленные взаимосвязи эксплуатационных характеристик современных колесных харвестеров, рекомендации по обоснованию параметров движителей колесных харвестеров, совместимых с почвенно-грунтовыми условиями по показателям экологической безопасности.

Теоретическая значимость результатов:

1. Проведено уточнение реологической модели почвогрунта, находящегося под воздействием колесного движителя, как упруго-вязко-пластического тела с переменным пределом пластичности, увеличивающимся по мере увеличения деформации.

2. На базе уравнений динамики разработана математическая модель, раскрывающая характер и количественные показатели воздействия движителя лесной машины на почвогрунт, переменного по времени. Практическая значимость результатов:

1. В результате статистического анализа выявлены взаимосвязи эксплуатационных характеристик современных колесных харвестеров и обоснованы границы изменения входных данных для реализации

математических моделей в последующих экспериментах; составлена база данных эксплуатационных характеристик харвестеров.

2. Предложена классификация колесных харвестеров и рекомендации по обоснованию параметров их движителей, обеспечивающих совместимость с почвенно-грунтовыми условиями по показателям проходимости и экологической безопасности.

Личное участие соискателя в получении результатов, представленных в диссертации:

Основные результаты исследования получены лично соискателем. Проанализированы эксплуатационные характеристики современных колесных харвестеров, выявлены их взаимосвязи, определены границы изменения входных данных в последующем вычислительном эксперименте; определены параметры движителей колесных харвестеров, обеспечивающие допустимые показатели колееобразования при статическом воздействии; разработана математическую модель динамического воздействия движителя колесного харвестера на почвогрунт и проведена его теоретическая оценку; выполнена верификация результатов теоретических исследований; предложены рекомендации по обоснованию параметров движителей колесных харвестеров, совместимых с почвенно-грунтовыми условиями по показателям экологической безопасности.

Достоверность результатов исследования обеспечена использованием системного подхода в исследовании воздействия колесных движителей харвестеров на лесные почвогрунты с применением методов математического моделирования; применением лицензионного программного обеспечения на всех стадиях выполнения работы; удовлетворительной сходимостью полученных теоретических результатов с экспериментом и, в известных случаях, со сведениями независимых источников.

Сведения об апробации результатов. Результаты работы докладывались, обсуждались и получили одобрения на НТК института технологических машин и транспорта леса СПбГЛТУ имени С.М. Кирова в

2019 - 2023 году; международных научно-технических конференциях «Российский лес» (2021, 2022, г. Вологда); результаты работы рассмотрены и апробированы в производственных условиях АО «Бабаевский Леспромхоз» (Вологодская обл.) и рекомендованы ко внедрению. Результаты работы используются в учебном процессе СПбГЛТУ при подготовке магистрантов по направлению 15.04.02 «Технологические машины и оборудование», профиль «Машины и оборудование лесного комплекса» (дисциплины «Перспективные технологии и машины лесного комплекса», «Производственная практика. Преддипломная практика, в том числе научно-исследовательская работа»).

Сведения о публикациях по результатам работы. Основные результаты, полученные при подготовке диссертации, опубликованы в 4 научных статьях в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов кандидатских диссертациях; зарегистрированы 2 базы данных.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Направление исследования отвечает следующим пунктам паспорта специальности 4.3.4. Технологии, машины и оборудование для лесного хозяйства и переработки древесины:

3. Теория и методы воздействия техники и технологий на лесную среду в процессе лесовыращивания, заготовки и переработки древесного сырья.

5. Компоновка, типы, параметры и режимы работы машин лесохозяйственных и лесопромышленных производств. Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка, двух приложений. Содержание работы изложено на 123 страницах машинописного текста, из них 118 страниц основного текста; диссертация иллюстрирована 51 рисунком и 16 таблицами; библиографический список содержит 131 наименование используемых источников.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

В главе приводятся основные сведения, полученные ранее в области моделирования воздействия колесных движителей лесных машин на грунты, составляющие основу теоретических моделей, предназначенных для оценки показателей проходимости и экологичности движителей харвестеров, предлагаемых во второй главе.

В нашей работе, по аналогии с [23;40;41;86], критерием экологической безопасности является глубина колеи после первого прохода машины по лесному почвогрунту, которая не должна превышать 20 см. В противном случае, как было доказано ранее [40;41;74;86;92;93], вследствие уплотнения и среза нарушается структура лесного почвогрунта, а последующие проходы машины приведут в еще большему ее нарушению. В сумме эти обстоятельства ведут к деградации почвогрунта и серьезному ущербу лесной экосистеме.

Кроме того, образование колеи глубже 20 см после первого прохода зачастую свидетельствует о потере почвогрунтом несущей способности [86;93; 123; 124]. Следовательно, образование глубокой колеи связано с потерей проходимости и, с некоторыми допущениями, может использоваться в качестве «индикатора» ограничений на использование машины не только по требованиям сохранения экосистемы леса, но и по технологическим соображениям. Под проходимостью в работе понимается способность машины преодолевать заданный маршрут, ее количественной оценкой является коэффициент тяги, представляющий собой разность коэффициента сопротивления движению и коэффициента сцепления [1;2;53;86;93] (в диссертации рассматривается опорная проходимость, вопросы преодоления препятствий, относящиеся к оценке профильной проходимости, выходят за рамки исследования и остаются, на наш взгляд, перспективными для дальнейшей разработки).

Далее проанализированы основные сведения о физико-механических свойствах лесных почвогрунтов [40;41;88;91], необходимые для реализации разрабатываемых математических моделей.

В заключение выполнен анализ основных эксплуатационных характеристик современных харвестеров, выявлены их взаимосвязи и определены границы изменения входных данных в вычислительном эксперименте.

1.1. Математические модели, прогнозирующие показатели

взаимодействия движителей колесных машин и почвогрунтов

Известны различные подходы к моделированию взаимодействия движителей лесных машин и почвогрунта [40;41;86;93;112], рассмотрим основные из них.

Вначале отметим методы, основанные преимущественно на результатах обработки экспериментальных данных, такие как, например, ДУЕ8-метод [86; 112; 115; 128]. Изначально метод применялся для изучения проходимости военной техники [112]. Метод позволяет получить эмпирические модели, предназначенные для прогноза глубины образующейся колеи и тягово-сцепных свойств движителя, характеризуемых коэффициентами сопротивления движению, сцепления и тяги. Модели получают следующим образом: при известных значениях параметров движителя (тип, геометрия, давление на грунт) и грунта (используются как физико-механические свойства, такие как модуль деформации, так и интегральные характеристики, такие как сопротивление вдавливанию зонда - конусный индекс) в полевых условиях измеряют целевой показатель (например, глубину колеи при требуемом числе проходов машины). Полученные экспериментальные данные обрабатывают методами статистики, в результате получается математическая модель, связывающая входные данные и целевой показатель [86; 112; 115].

Преимущества метода очевидны: получаемые математические модели просты в использовании на практике и не нуждаются в дополнительной экспериментальной проверке. Очевидны и недостатки: для разработки каждой модели, для каждого отдельного сочетания «движитель - грунт» («движитель — почвогрунт») необходимы трудоемкие полевые испытания. Впоследствии, в результате накопления и обработки большого объема опытных данных, получены полуэмпирические модели, обобщающие опыт исследования отдельных сочетаний «движитель - грунт», причем важно отметить, что структура моделей чаще всего соответствует степенной зависимости глубины колеи к от среднего давления движителя по пятну контактар [106; 112]:

Н = арР, (1.1)

где а, р - коэффициенты, зависящие от свойств грунта и параметров воздействия.

С другой стороны, развита теория взаимодействия движителей и грунтов [1;2;53;93;120;121]. В основе множества теоретических моделей лежит степенная зависимость глубины колеи от давления, известная также как формула Бернштейна-Летошнева [107; 108], аналогичная по структуре (1.1). Коэффициенты модели оценивают с учетом свойств грунта и параметров движителя, основываясь на положениях механики грунтов и механики контактного взаимодействия.

В лесоинженерном деле были реализованы математические модели [15;54;56;70;85;86;93;103], базирующиеся на дифференциальном уравнении погружения штампа (модель движителя) в деформируемое полупространство (модель почвогрунта), изначально представленном в работах Я.С. Агейкина [1;2] и его учеников [3;28;53;129;130]. Схема к составлению уравнения приведена на рисунке 1.1.

¿У/У/ууу ¿ууууууу

'УУУУУУУУ/У/У/УУУУУУУУУ

н

'/У/УУ/УУ; 'УУУУУУУУУ^ 'УУУУУУУУУ^

ш 4

/УУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУ. 'УУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУ. 'УУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУ.

'УУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУ* 'УУУ/УУУУУУУУУУУУУУУУ/У/У/У/УУУУУУУУУУУУУ* 'УУУ/УУУУУУУУУУУУУУУУ/У/У/У/УУУУУУУУУУУУУ*

Рисунок 1.1. Схема к составлению дифференциального уравнения погружения штампа в деформируемое полупространство [15;21]

Рассмотрим подход в общем виде. Вначале рассматривается элементарный слой полупространства с начальной толщиной с1го, абсолютная величина его сжатия с/И определяется соотношением [1;2]:

сОг — £с1г0, (1.2)

где £ - относительная деформация сжатия элементарного слоя полупространства, в сжатом состоянии слой и имеет толщину [1;2]:

йг = (1 — е)с1г0 (1.3)

Выражая с1го из (1.3), получим [1;2]:

сИг =

1-е

(1А

(1.4)

Если принимается допущение о линейной связи относительной деформации £ и напряжения сжатия а, то коэффициентом пропорциональности является модуль общей деформации Е [1;2]:

(т = ЕЕ, (1.5)

таким образом, на основе (1.5) запишем [1;2]:

с11г =

а

■с1г

(1.6)

Для случаев, когда требуется учесть нарушение линейной связи (1.5), пользуются поправочным коэффициентов потери несущей способности [1 ;2;86]:

Рб О

(Нг =----йг, (1.7)

р5 — р Е — (т

где р^ — несущая способность почвогрунта, зависящая от свойств почвогрунта и параметров пятна контакта:

Рз = р5(С,<р,у,к,Н,Ь,0, (1.8)

где С удельное сцепление почвогрунта, ср — угол внутреннего трения почвогрунта, у - объемный вес почвогрунта, Н - глубина распространения деформаций в полупространстве (по физическому смыслу эта величина ограничена толщиной деформируемого слоя почвогрунта), Ь - ширина пятна контакта, / - длина пятна контакта.

Глубину образующейся колеи рассчитывают как сумму деформаций сжатия всех элементарных слоев [1;2;86]:

н-к

С Рс О"

Л= -<Ь (1-9)

J р5-р Е -а о

Далее решение зависит от вида уравнения распространения напряжения а по координате г. Было показано, что зависимость, предполагающая нелинейное затухание напряжений по глубине, хорошо согласуется с экспериментальными данными [ 1 ;2; 116]:

У

^ /1ч2 (1.10)

где а - поправочные коэффициенты, зависящие соответственно от геометрических параметров пятна контакта и глубины распространения деформаций в полупространстве, Ь - ширина пятна контакта.

Для интеграла по (1.9), (1.10) известно аналитическое выражение [86;93;131]:

И =

р5 ]раЬ Е(Н — К)

---, агс^г-

Рз~Р д/Е2 -]Ер аЬ^Е2 — ]Ер

(1.11)

Уравнение (1.11) решается относительно к только приближенно, в связи с чем для получения практических зависимостей необходим вычислительный эксперимент. Суть его заключается в следующем: при варьировании входных параметров (геометрия пятна контакта, характеристики почвогрунта, давление по пятну контакта) уравнение (1.11) решается численно; после серии расчетов проводится обработка полученных данных и строится приближение в решению к в виде:

Форма и коэффициенты приближения (1.12) подбираются таким образом, чтобы обеспечить возможно лучшее согласование с расчетными данными, полученными в результате вычислительного эксперимента. Далее проводится верификация результатов моделирования путем сопоставления с экспериментальными данными.

Важно заметить, что ввиду нелинейности (1.11) аппроксимация расчетных данных тем точнее, чем уже диапазон варьирования входных данных математической модели. На практике модели разрабатываются для каждого типа движителя, работающего в определенных почвенно-грунтовых условиях, отдельно.

При изучении тягов о-сцепных свойств движителя подход, в целом, сохраняется, однако рассматривают величину среднего давления р при варьировании к как входного параметра, в результате обработки расчетных данных получают функцию:

(1.12)

р « рО,а,Ь,Н,Е,р5,1г),

и далее оценивают силу сопротивления движению [1;2;93]:

к

(1.13)

(1.14)

I

= 2ь|тс£х, (1.15)

Оценка Рк по (1.14) возможна без получения приближения (1.13) на основе набора значений р, при этом используются численные методы интегрирования.

Для оценки силы сцепления интегрируют функцию касательного напряжения тпо длине пятна контакта [1;2;93]:

I

Рт

о

где х - продольная координата.

Для касательного напряжения известны различные выражения, например [1;2;114]:

т=/г ,, т-' (1-16)

]и > 'тр ьшах

где у - деформация сдвига, /,Р - шаг грунтозацепов, О - модуль сдвига, тШах -прочность почвогрунта на срез.

Коэффициенты сопротивления движению, сцепления и тяги далее находятся соответственно по формулам [1;2;24;86;93;112]:

(1Л7)

= (1Л8)

(рР = 11т-(рк. (1.19)

Для учета времени воздействия движителя на почвогрунт, как правило, используют поправочные коэффициенты к давлению. В работах [1;2;21;86] приведена зависимость:

Р = каРо> (12°)

где ро — среднее давление движителя по пятну контакта в статике [21;86]:

Коэффициент динамичности определяется в зависимости от принятой реологической модели почвогрунта. Например, для модели Гогенемзера-Прагера, формула следующая [56]:

где Ел — длительный модуль деформации почвогрунта, // - вязкость почвогрунта, / - время воздействия движителя на почвогрунт.

Параметры Еа, г} находятся экспериментально либо оцениваются по модулю общей деформации Е, время воздействия определяется тривиально

где V - скорость машины, п — число последовательных проходов движителя по участку.

Применительно к моделированию свойств почвогрунта также были рассмотрены реологические модели Гука, Кельвина-Фойгта, Максвелла-Томпсона, Пойнтинга-Томпсона, Максвелла, Летерзиха, Бюргерса, Бингама-Шведова, Бингама, Шведова [21;56;86]. Поправочный коэффициент к давлению в приведенной форме является понижающим и, фактически, позволяет учесть лишь кратковременность воздействия движителя. В нашем исследовании одна из задач заключается в оценке переменного по времени, динамического воздействия движителя на почвогрунт, с учетом как необратимых пластических деформаций, так и упругого восстановления. Соответствующие уточнения подхода к моделированию реологии почвогрунта выполнены в теоретической главе работы.

(1.22)

[1;2]:

I

t =71—,

v

(1.23)

1.2. Почвенно-грунтовые условия работы харвестеров и

их характеристики

Одним из важнейших вопросов при изучении показателей воздействия лесозаготовительной техники на лесную экосистему является вопрос о том, как охарактеризовать лесные почвогрунты. Известно несколько вариантов его решения.

Ряд исследователей предлагает подразделять почвенно-грунтовые условия, пользуясь качественными характеристиками, например, так [81;112]:

1. Сложные почвенно-грунтовые условия, например, заболоченные лесосеки, переувлажненные грунты, захламленные лесосеки. Для таких условий характерна потеря машинами опорной и профильной проходимости. В ряде случаев рекомендуется использовать легкую гусеничную технику, либо отказаться от машинизированной заготовки.

2. Почвенно-грунтовые условия, в которых, в общем случае, сохраняется проходимость колесных и гусеничных машин при соблюдении ряда ограничений. Как правило, для обеспечения экологической совместимости и проходимости техники формулируются рекомендации по ограничению среднего давления движителя на грунт либо номинального давления движителя на грунт.

3. Почвенно-грунтовые условия, для которых потеря опорной и профильной проходимости не характерна, а глубина образующейся колеи незначительна. Таким условиям соответствуют прочные, сухие лесные почвогрунты. Показано, что масса, например, трелевочных машин с грузом ограничена только эксплуатационными характеристиками техники, а не почвенно-грунтовыми условиями. Качественные характеристики удобны для составления практических

рекомендаций, основанных на производственном опыте, но для детального научного исследования предпочтительны количественные характеристики.

В ряде исследований проходимости машин используются плотность и влажность грунта с учетом его фракционного состава (песок, супесь, суглинок, глина) [3;105]. Результаты исследований связаны с измеримыми свойствами грунта, однако число сочетаний состояний грунта весьма велико (например, супеси, пески, глины в твердом, полутвердом, пластичном, текуч е-пластичном и текучем состоянии), что осложняет как верификацию, так и практическое использование результатов.

Кроме того, следует отметить, что большинство теоретических моделей [15;21;54;56;70;85;86;103], предназначенных для прогноза показателей взаимодействия движителей с грунтами, напрямую не используют такие свойства, как влажность и плотность грунта, но учитывают эти показатели через значения механических параметров, таких как модуль деформации Е, удельное сцепление С, угол внутреннего трения (р, модуль сдвига О, несущая способность /?Л.

Для лесных почвогрунтов разработана классификация по категориям прочности, приведенная в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Классификация лесных почвогрунтов по категориям прочности [40;41;86;92]

Показатель III категория II категория I категория

(слабонесущий (почвогрунт (прочный

почвогрунт) средней прочности) почвогрунт)

Е, МПа 0,4 1,0 3,0

С, МПа 0,005 0,012 0,024

11 15 16

О, МПа 2,192 2,440 2,770

один показатель - модуль общей деформации Е (зависимости проиллюстрированы на рисунке 1.2).

0,03 -Г

0,025 --

« 0,02 --

i 0,015 --

U 0,01 --

0,005 --

0--

0

-1-

2

Е, МПа

20 -г

15 --

10 --

5 --

0 --

-1-

2

Е, МПа

Ч

4

0

3 -г

2,5 --

as 2

I 1,5 --

1 --

0,5 --

0 --

е>

о

+

2

Е, МПа

Ч

4

Рисунок 1.2. Зависимости для выражения удельного сцепления, угла внутреннего трения и модуля сдвига через модуль общей деформации

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Егорин Александр Анатольевич, 2023 год

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Агейкин Я.С. Проблемы аналитического определения взаимодействия с грунтом колес автомобиля. Известия Московского государственного индустриального университета. 2013. № 1 (29). С. 8-10.

2. Агейкин Я.С. Проходимость автомобилей. М.: Машиностроение, 1981. -232 с.

3. Агейкин Я.С., Вольская Н.С. Определение параметров системы "шина-грунт" при проведении расчетов на проходимость колесной машины. Машиностроение и инженерное образование. 2010. № 4 (25). С. 18-21.

4. Александров A.B., Александров В.А., Гасымов Г.Ш. Вибронагруженность оператора валочно-пакетирующей машины в режимах перемещения дерева поворотом захватно-срезающего устройства // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2016. № 215. С. 103-109.

5. Александров В.А. Моделирование технологических процессов лесных машин. -М.: Экология, 1995. 258 с.

6. Александров В.А., Александров A.B. Вибронагруженность оператора валочно-пакетирующей машины в процессе выведения из древостоя срезанного дерева стрелой // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2016. № 217. С. 71-80.

7. Александров В.А., Александров A.B., Гасымов Г.Ш. Нагруженность валочно-пакетирующей машины на рубках ухода за лесом при технологических переездах // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2018. № 225. С. 168-175.

8. Александров В.А., Александров A.B., Гомон Д.Ю. Вибронагруженность оператора валочно-трелёвочной машины в процессе очистки основания дерева от снега поворотом рукояти // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2019. № 226. С. 47-54.

9. Александров В.А., Александров A.B., Мартынова Н.Б. Внбронагруженность оператора в ал очно-пакетирующей машины в режиме стопорения с последующим обрывом связей (размыканием ветвей и сучьев) // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2012. № 198. С. 95-103.

Ю.Александров В.А., Гасымов Г.Ш., Александров A.B. К вопросу вибронагруженности оператора валочно-трелевочной машины в процессе разгрузки пачки деревьев // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2016. № 214. С. 147-154.

П.Александров В. А., Гомон Д.Ю. Внбронагруженность оператора валочно-трелёвочной машины в процессе наведения захватно-срезающего устройства на дерево // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2018. № 223. С. 165-173.

12. Александров В.А., Лузанова Л.Н., Александров A.B. Вибронагруженность оператора валочно-пакетирующей машины в режиме подъема дерева стрелой // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2015. № 212. С. 78-84.

13. Александров В.А., Шоль Н.Р. Динамика валочно-пакетирующей машины в режиме движения через обособленные препятствия // Вестник КрасГАУ. 2010. № 9 (48). С. 163-167.

14.Александров В.А., Шоль Н.Р., Будевич Е.А. Результаты исследований динамики валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины (всрм) в режиме очистки дерева от сучьев // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2004. № 9. С. 175-178.

15.Андронов A.B. Повышение эффективности трелевки путем учета энергонасыщенности колесных сортиментоподборщиков. Автореферат дис. ... кандидата технических наук / С.-Петерб. гос. лесотехн. ун-т им. С.М. Кирова. Санкт-Петербург, 2015.

16.Андронов A.B., Егорин A.A., Петросян С.С., Степанищева М.В., Елизаров Ю.М. Расчет жесткости лесного грунта под воздействием

колесного движителя // Системы. Методы. Технологии. 2022. № 1 (53). С. 175-179.

17.Андронов A.B., Петросян С.С., Егорин A.A., Ильюшенко Д.А., Хитров Е.Г. Классификация форвардеров с использованием кластеризации данных об их эксплуатационных характеристиках // Resources and Technology. 2021. Т. 18. № 4. С. 1-16.

18.Арико С.Е. Математическая модель работы харвестерной машины 4к4 // Труды БГТУ. №2. Лесная и деревообрабатывающая промышленность. 2010. №2. С. 113-117.

19.Арико С.Е. Результаты испытаний шин лесных машин // Труды БГТУ. №2. Лесная и деревообрабатывающая промышленность. 2012. № 2. С. 51-54.

20.Арико С.Е., Мохов С.П. Повышение эффективности работы харвестера на основе выбора габаритных параметров манипулятора // Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии. Материалы международной научно-технической конференции. 2011. С. 28-29.

21.Божбов В.Е. Повышение эффективности процесса трелевки путем обоснования рейсовой нагрузки форвардеров. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Архангельск: САФУ, 2015. 20 с.

22.Будевич Е.А., Шоль Н.Р., Александров В.А. Нагруженность валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины (ВСРМ) в режиме очистки дерева от сучьев // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2005. № 175. С. 37-45.

23.Бурмистрова О.Н., Просужих A.A., Хитров Е.Г., Куницкая O.A., Лунева E.H. Теоретические исследования производительности форвардеров при ограничениях воздействия на почвогрунты // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2021. № 3 (381). С. 101-116.

24.Бурмистрова О.Н., Просужих A.A., Хитров Е.Г., Рудов С.Е., Куницкая O.A., Калита О.Н. Влияние переменных коэффициентов сопротивления

движению и сцепления на производительность форвардера // Деревообрабатывающая промышленность. 2021. № 1. С. 3-16.

25.Вадбольская Ю.Е., Азаренок В.А. Воздействие лесной техники на почву при рубках ухода // Аграрный вестник Урала. 2016. № 2 (144). С. 32-36.

26.Василевский М.Р., Александров В.А. Внбронагруженность оператора бесчокерного трелевочного трактора в процессе подъема (опускания) дерева стрелой // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2017. № 218. С. 82-92.

27.Вербицкая Н.О., Чекотин P.C., Корж М.А. Влияние харвестерных лесозаготовок на повреждение почвенного покрова // Леса России и хозяйство в них . 2018. № 2 (65). С. 42-50.

28.Вольская Н.С. Разработка методов расчета опорно-тяговых характеристик колесных машин по заданным дорожно-грунтовым условиям в районах эксплуатации. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана. Москва, 2008

29.Гасымов Г.Ш. Нагруженность силовых установок харвестеров в процессе протяжки стволов деревьев // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2008. № 183. С. 94-100.

30.Гасымов Г.Ш., Александров В.А. К вопросу прогнозирования нагруженности валочно-пакетирующей машины на постепенных и выборочных рубках леса // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2007. № 180. С. 169-174.

31.Гасымов Г.Ш., Александров В. А. Нагруженность валочно-пакетирующей машины при выведении срезанного дерева из древостоя // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2007. № 179. С. 64-68.

32.Герасимов Ю.Ю., Сенькин В.А., Вяятайнен К. Производительность харвестеров на сплошных рубках // Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. 2012. Т. 9. № 2. С. 82-93.

33.Герц Э.Ф., Мехренцев A.B., Побединский В.В., Теринов H.H., Уразова А.Ф. Повышение эффективности мультифункциональных машин для ведения интенсивного лесного хозяйства // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2021. № 1 (379). С. 138-149.

34.Голякевич С.А. Моделирование нагруженности несущих конструкций харвестеров на транспортных и технологических операциях // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2013. № 1. С. 42-45.

35.Голякевич С.А. Оценка напряженного состояния несущей конструкции харвестера // Труды БГТУ. №2. Лесная и деревообрабатывающая промышленность. 2011. № 2. С. 132-134.

36.Голякевич С.А., Арико С.Е., Гороновский А.Р., Мохов С.П., Пищов С.Н. Моделирование работы технологического оборудования харвестера на операции обрезки сучьев // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. № 2-1 (13-1). С. 195-199.

37.Голякевич С.А., Гороновский А.Р. Экспериментальные исследования нагруженности несущих конструкций шарнирно-сочлененных лесозаготовительных машин // Труды БГТУ. №2. Лесная и деревообрабатывающая промышленность. 2012. № 2. С. 15-17.

38.ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости / М.: Стандартинформ, 2010.

39.ГОСТ 30672-99. Грунты. Полевые испытания. Межгосударственный стандарт / М.: Стандартинформ, 2000.

40.Григорьев И.В. Влияние способа трелевки на эксплуатационную эффективность трелевочного трактора. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. СПб.: ЛТА. 2000. - 143 с.

41.Григорьев И.В. Снижение отрицательного воздействия на почву колесных трелевочных тракторов обоснованием режимов их движения и технологического оборудования // СПб: JITA, 2006.236 с.

42. Демчук A.B. Модернизация технологического оборудования харвестера для повышения эффективности вывозки сортиментов // Инженерный вестник Дона. 2012. № 2 (20). С. 542-546.

43.ДербинВ.М., ДербинМ.В. Совершенствование сортиментнойзаготовки древесины// Лесотехнический журнал. 2015. Т. 5. № 1 (17). С. 128-135.

44.Дербин В.М., Дербин М.В. Сортиментная заготовка древесины при выборочных рубках // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. № 2-1 (13-1). С. 212-215.

45.Дербин В.М., Дербин М.В. Технология работы харвестера при выборочных рубках // Лесотехнический журнал. 2016. Т. 6. № 2 (22). С. 69-75.

46.Дербин В.М., Дербин М.В. Технология работы харвестера при выборочных рубках// Системы. Методы. Технологии. 2015. № 4 (28). С. 120-124.

47.Дербин В.М., Дербин М.В. Технология сортиментной заготовки древесины на лесосеках со слабой несущей способностью грунтов // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. № 2-2 (13-2). С. 215-218.

48.Егорин A.A., Петросян С.С., Андронов A.B., Хитров Е.Г., Степаншцева М.В. Анализ эксплуатационных характеристик современных харвестеров // Системы. Методы. Технологии. 2021. № 4 (52). С. 127-131.

49.Каляшов В.А., Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Куницкая O.A., Григорьева О.И. Моделирование процесса образования колеи в массиве оттаивающего почвогрунта на склонах при динамическом взаимодействии с колесной лесной машиной // Системы. Методы. Технологии. 2022. № 1 (53). С. 154-162.

50.Каляшов В.А., Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Куницкая O.A., Григорьева О.И., Герасимов C.B., Елизаров Ю.М. Исследование устойчивости краевой части массива оттаявшего почвогрунта на склонах при воздействии лесных машин и трелевочных систем // Системы. Методы. Технологии. 2021. № 2 (50). С. 70-75.

51.Куницкая O.A., Чернуцкий H.A., Дербин М.В., Рудов С.Е., Григорьев И.В., Григорьева О.И. Машинная заготовка древесины по скандинавской технологии // Санкт-Петербург, 2019.

52.Лаптев A.B., Матросов A.B. Обоснование конфигурации и геометрических размеров рабочей зоны колесного харвестера // Лесной вестник. Forestry Bulletin. 2018. T. 22. № 5. С. 77-85.

5 З.Ларин B.B. Методы прогнозирования опорной проходимости многоосных колесных машин на местности: дисс.. докт. техн. наук: 05.05.03. М., 2007. 530 с.

54.Лепилин Д.В. Оценка влияния поворотов трелевочного трактора на уплотнение почвогрунтов лесосеки. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Петрозаводск: ПетрГУ, 2011. 22 с.

55.Лисов В.Ю. Повышение работоспособности трасс трелевки путем снижения интенсивности колееобразования. Дисс. канд. техн. наук. Место защиты: Архангельск, С(А)ФУ. 2014. 179 С.

56.Лухминский В.А. Совершенствование моделей и методов прогнозирования проходимости гусеничных лесных машин. Дисс. канд. техн. наук. Место защиты: Архангельск, С(А)ФУ. 2018. 179 С.

57.Морозов Е.В., Шегельман И.Р., Будник П.В. Вероятностно-статистический анализ процесса заготовки сортиментов // Перспективы науки. 2011. №7 (22). С. 183-185.

58.Мохов С.Е., Арико С.Е. Оценка параметров валочно-сучкорезно-раскряжевочной машины для рубок промежуточного пользования // Труды БГТУ. №2. Лесная и деревообрабатывающая промышленность. 2011. №2. С. 45-48.

59.Мохов С.П., Голякевич С.А., Пищов С.Н., Арико С.Е. Анализ тенденций развития конструкций многооперационных лесозаготовительных машин // Труды БГТУ. №2. Лесная и деревообрабатывающая промышленность. 2012. № 2. С. 18-20.

60.Мохов С.П., Гороновский А.Р., Хайновский В.В. Перспективы применения лесных машин для эксплуатации на грунтах с низкой несущей способностью // Труды Белорусского государственного технологического университета. Серия 2. Лесная и деревообрабатывающая промышленность. 2006. № 2. С. 10-12.

61. Официальный веб-сайт компании Ecolog: https://ecologforestry.com/en/products/harvesters/ [дата обращения: 01.10.2021]

62. Официальный веб-сайт компании HSM: https://www.hsm-forest.net/harvester.html [дата обращения: 01.10.2021]

63. Официальный веб-сайт компании John Deere: https://www.deere.com/en/wheeled-harvesters/ [дата обращения: 01.10.2021]

64. Официальный веб-сайт компании Komatsu: https://www.komatsuforest.com/forest-machines/our-wheeled-harvesters [дата обращения: 01.10.2021]

6 5. Официальный веб-сайт компании Logset:

https://www.logset.com/en/harvesters [дата обращения: 01.10.2021]

6 6. Официальный веб-сайт компании Ponsse:

https://www.ponsse.eom/en/web/guest/products/harvesters#/ [дата

обращения: 01.10.2021]

67. Официальный веб-сайт компании Rottne:

https://www.rottne.com/en/skogsmaskiner/skordare/ [дата обращения: 01.10.2021]

6 8. Официальный веб-сайт компании Tigercat:

https://www.tigercat.com/products/wheel-harvester/ [дата обращения: 01.10.2021]

69. Официальный веб-сайт компании Timberpro: http://timberpro.com/Brochures/brochure-600D.html [дата обращения: 01.10.2021]

70.Песков В.Б. Совершенствование моделей для оценки колееобразования и уплотнения почвогрунтов под воздействием движителей колесных лесных машин. Дисс. канд. техн. наук. Место защиты: Архангельск, С(А)ФУ. 2018. 190 С.

71.Петросян С.С., Ильюшенко Д.А., Барышникова Е.В., Хитров Е.Г. Оценка экологической совместимости колесных трелевочных тракторов с пачковым захватом с почвенно-грунтовыми условиями // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2022. № 238. С. 124-136.

72.Петросян С.С., Отмахов Д.В., Алексеенко В.Г., Ревяко С.И., Егорин A.A., Хитров Е.Г. Модель образования колеи на линейно упрочняющемся грунте при периодической нагрузке // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2022. № 238. С. 88-98.

73.Пискунов М.А. Особенности российского рынка лесозаготовительной техники // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2020. №6 (378). С. 132-147.

74.Полукаров Д.А., Абрамов В.В., Бухтояров Л.Д., Максименков А.И., Черных A.C., Гудков А.Ю. Оценка способов работы харвестера и форвардера по степени сохранности лесной среды // Современные ресурсосберегающие технологии и технические средства лесного комплекса. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Отв. редактор И.В. Четверикова. Воронеж, 2021. С. 40-44.

75.Протас П.А. Аналитическое исследование эффективности заготовки древесины системой машин "харвестер - форвардер" // Труды

Белорусского государственного технологического университета. Серия 2. Лесная и деревообрабатывающая промышленность. 2007. № 2. С. 38-41.

76.Пугачев B.C. Теория вероятностей и математическая статистика // КноРус, 2017. 496 с.

77.Рудов М.Е. Оценка влияния трелюемой пачки лесоматериалов на уплотнение лесного почвогрунта. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Петрозаводск: ПетрГУ, 2015. 20 с.

78.Рудов С.Е. Снижение отрицательного воздействия на почву трелевочных тракторов на выборочных рубках. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Петрозаводск: ПетрГУ, 2010. 20 с.

79.Селиверстов A.A., Сюнёв B.C. Оптимизация компоновки рабочих органов харвестеров // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2007. № 179. С. 69-74.

80.Сидняев Н.И. Теория планирования эксперимента и анализ статистических данных // Учебное пособие для магистров / Москва, 2017. Сер. 61 Бакалавр и магистр. Академический курс (2-е изд., пер. и доп)

81.Соколов А.П., Селиверстов A.A., Герасимов Ю.Ю. Эргономика лесосечных машин // Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. 2012. Т. 9. №2. С. 106-116.

82.Стешина Л. А. Разработка параметрических моделей процесса сортиментной лесозаготовки // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2021. № 2 (50). С. 33-41.

83.Суханов Ю.В., Селиверстов A.A., Соколов А.П., Сюнёв B.C. Имитационное моделирование работы харвестера: алгоритмы и реализация // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. 2012. № 8-2 (129). С. 49-51.

84.Тамби A.A., Григорьев И.В. Повышение эффективности работы харвестера путем исключения потерь времени на подготовку режущего инструмента // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2020. № 4. С. 12-16.

85.Устинов В.В. Оценка тягов о-сцепных свойств колесных движителей лесных машин методами теории движения автотранспорта по бездорожью. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Архангельск: САФУ, 2016. 20 с.

86.Хахина A.M. Методы прогнозирования и повышения проходимости колесных лесных машин. Дисс. докт. техн. наук. Место защиты: Архангельск, С(А)ФУ. 2018. 318 С.

87.Хахина A.M., Григорьев И.В., Газизов A.M., Куницкая O.A. Статистический анализ параметров колесных трелевочных машин. Хвойные бореальной зоны. 2018. Т. 36. № 2. С. 189-197.

88.Хахина A.M., Устинов В.В. Влияние модуля деформации на форму пятна контакта движителя с почвогрунтом. Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. № 9-2 (20-2). С. 287-290.

89.Хахина A.M., Хитров Е.Г., Дмитриева М.Н., Лухминский В.А., Теоретический расчет конусного индекса заболоченного грунта. Системы. Методы. Технологии. 2017. № 3 (35). С. 126-130.

90.Хахина A.M., Хитров Е.Г., Дмитриева М.Н., Песков В.Б., Григорьева О.И. Уточненная модель для оценки тягов о-сцепных свойств колесного движителя лесной машины. Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2016. № 217. С. 108-119.

91.Хитров Е.Г. Анализ составляющих глубины колеи, образующейся под воздействием движителя лесной машины на почвогрунт // Resources and Technology. 2019. Т. 16. № 4. С. 76-93.

92.Хитров Е.Г., Андронов A.B., Хахина A.M., Григорьев Г.В. Комплексная оценка показателей взаимодействия движителей машин с лесными

грунтами на базе методов теории движения транспорта в условиях бездорожья // Resources and Technology. 2021. Т. 18. № 1. С. 1-52.

93.Хитров Е.Г., Андронов A.B., Хахина A.M., Григорьев Г.В. Математические модели взаимодействия движителей машин с грунтами (обзор) //Resources and Technology. 2020. Т. 17. № 4. С. 15-64.

94.Хитров Е.Г., Котенев Е.В., Андронов A.B., Чжан С.А., Никифорова В.А. Исследование экологичности и вопросы сертификации движителей лесных машин // Системы. Методы. Технологии. 2020. № 2 (46). С. 100-105.

95.Хитров Е.Г., Андронов A.B., Егорин A.A., Петросян С.С. Мультифакторная классификация современных харвестеров // Свидетельство о регистрации базы данных 2021623080, 21.12.2021. Заявка №2021623058 от 14.12.2021.

96.Хитров Е.Г., Андронов A.B., Егорин A.A., Петросян С.С. Мультифакторная классификация современных форвардеров // Свидетельство о регистрации базы данных 2021623079, 21.12.2021. Заявка №2021623059 от 14.12.2021.

97.Чайка О.Р., Михеев К.П. Алгоритм моделирования захвата и срезания деревьев харвестером на несплошных рубках леса // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2019. № 12. С. 30-33. 98.Чекотин P.C., Вербицкая Н.О. Воздействие лесозаготовительных машин на почвенный покров при ошибочных движениях // Вестник современных исследований. 2018. № 6.1 (21). С. 291-293.

99.П1егельман И.Р., Будник П.В., Морозов Е.В. Применение теории массового обслуживания к моделированию режимов работы лесозаготовительных машин // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2012. №84. С. 286-297.

100. Шегельман И.Р., Щеголева JI.B., Будник П.В., Баклагин В.Н. Прогнозирование выхода стволовой древесины по средним

таксационным характеристикам лесонасаждения на основе имитационного моделирования // Фундаментальные исследования. 2016. №4-1. С. 118-122.

101. Шоль Н.Р., Александров В.А., Тимохов Р.С., Тимохова О.М. Нагруженность силовой установки валочно-пакетирующей машины в режиме аварийного торможения манипулятора // Современные наукоемкие технологии. 2016. № 2-2. С. 265-269.

102. Шоль Н.Р., Александров В.А., Шакирзянов Д.И., Будевич Е.А. Нагруженность силовой установки валочно-трелёвочной машины при перенесении дерева поворотом манипулятора в горизонтальной плоскости // Современные наукоемкие технологии. 2016. № 4-2. С. 290-295.

103. Язов В.Н. Воздействие лесных машин на многослойный массив почвогрунта. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Санкт-Петербург: СПбГЛТУ, 2013. 20 с.

104. Якимович С.Б., Тетерина М.А. Оценка энергоэффективности и экологичности нового способа заготовки и обработки древесины харвестером на основе промышленной апробации // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16. № 24. С. 40-44.

105. Bartenev I.M., Lysych M.N., Shabanov M.L., Bukhtoyarov L.D (2019) Comparative studies of physical models of soil implemented by the method of discrete elements (DEM) on the example of a simple loosening tillage tool. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science International scientific and practical conference "Forest ecosystems as global resource of the biosphere: calls, threats, solutions" (Forestry-2019), 012050.

106. Becker C.M., Els P.S. (2012) Wheel force transducer measurements on a vehicle in transit. Proceedings of the 12th European Regional Conference of the ISTVS. Pretoria, South Africa.

107. Ding L., Gao H., Deng Z., Li Y., Liu G. (2014) New perspective on characterizing pressure-sinkage relationship of terrains for estimating

interaction mechanics. J. Terramech. 52, 57-76. https://doi.Org/10.1016/j.jterra.2014.03.001.

108. Ding L., Yang H., Gao H., Li N., Deng Z., Guo J., et al. (2017) Terramechanics-based modeling of sinkage and moment for in-situ steering wheels of mobile robots on deformable terrain. Mech. Mach. Theory 116, 14-33. https://doi.org/ 10.1016/j.mechmachtheoiy.2017.05.011.

109. Grigorev G., Dmitrieva I., Khitrov E. Theoretical evaluation of rut depth components caused by forest soil shear and compaction // 20th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2020. Sofia, 2020. C. 763-768.

110. Grigorev I., Burmistrova O., Stepanishcheva M., Gasparian G. (2014) The way to reduce ecological impact on forest soils caused by wood skidding. International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM 2014. pp. 501-508.

111. Grigorev M.F., Grigoreva A.I., Grigorev I.V., Kunitskaya O.A., Stepanova D.I., Savvinova M.S., Sidorov M.N., Tomashevskaya E.P., Burtseva I.A., Zakharova O.I. (2018) Experimental findings in forest soil mechanics. EurAsian Journal of Biosciences. 2018. VOL. 12. № 2. pp. 277-287.

112. He R. et al. (2019) Review of terramechanics models and their applicability to real-time applications. Journal of Terramechanics, Volume 81, p. 3-22.

113. ISO 22476-1:2012 (2012) Geotechnical investigation and testing - Field testing - Part 1: Electrical cone and piezocone penetration test.

114. Ivanov V.A., Grigorev I.V., Gasparyan G.D., Manukovsky A.Y., Zhuk A.Yu., Kunitskaya O.A., Grigoreva O.I. (2018) Environment-friendly logging in the context of water logged soil and knob-and-ridge terrain. Journal of Mechanical Engineering Research and Developments, vol. 41. № 2. pp. 22-27.

115. Jarkko L. (2013) Design parameter analysis of the bogie track surface pressure in peatland forest operations. Master of Science Thesis.Tampere. 73 P-

116. Keller T., Arvidsson J. (2016) A model for prediction of vertical stress distribution near the soil surface below rubber-tracked undercarriage systems fitted on agricultural vehicles. Soil Tillage Res., vol. 155, pp. 116-123

117. Khitrov E., Andronov A., Bogatova E., Kotenev E. Development of recommendations on environmental certification of forestry machinery drives // 19th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2019. Conference proceedings. SOILS; FOREST ECOSYSTEMS. Sophia, 2019. C. 689-696.

118. Khitrov E., Andronov A., Iliushenko D., Kotenev E. (2019) Comparing approaches of calculating soil pressure of forestry machines. International Multi disciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM 19. Vol. 19, Issue 3.2, 649-655 pp.

119. Kozlov V.G., Gulevsky V.A., Skrypnikov A.V., Menzhulova A.S. (2018) Method of individual forecasting of technical state of logging machines. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering Processing Equipment, Mechanical Engineering Processes and Metals Treatment, pp. 042056.

120. Letherwood D.M., Jayakumar Paramsothy Li Guangbu Contreras U., D Foster C., A Shabana A. (2012) Comparison between a terramechanics model and a continuum soil model implemented within the absolute nodal coordinate formulation. 6th Asian Conference on Multibody Dynamics.

121. Li J Huang H Wang Y Tian L Ren L. (2015) Development on research of soft-terrain machine systems. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, №46, pp. 306-320.

122. Linstrom B.V., Els P.S., Botha T.R. (2018) A real-time non-linear vehicle preview model. Int. J. Heavy Veh. Syst. 25, 1-22. https://doi.org/10.1504/IJHVS.2018.089893.

123. Manukovsky A.Y., Grigorev I.V., Ivanov V.A., Gasparyan G.D., Lapshina M.L., Makarova Yu.A., Chetverikova I.V., Yakovlev K.A., Afonichev D.N., Kunitskaya O.A. (2018) Increasing the logging road efficiency by reducing the intensity of rutting: mathematical modeling. Journal of Mechanical Engineering Research and Developments, vol. 41. № 2. pp. 35-41.

124. Porsinsky T., Pentek T., Bosner A., Stankic I. (2012) Ecoefficient timber forwarding on lowland soft soils. Global Perspectives on Sustainable Forest Management. Okia, C.A., Ed.; InTech: Rijeka, Croatia, pp. 69-69

125. Rudov S., Shapiro V., Grigorev I., Kunitskaya O., Druzyanova V., Kokieva G., Filatov A., Sleptsova M., Bondarenko A., Radnaed D. (2019) Specific features of influence of propulsion plants of the wheel-tyre tractors upon the cryomorphic soils, soils, and soil grounds. International Journal of Civil Engineering and Technology, vol. 10. № 1. pp. 2052-2071.

126. Rudov S.E., Voronova A.M., Chemshikova J.M., Teterevleva E.V., Kruchinin I.N., Dondokov Yu.Zh., Khaldeeva M.N., Burtseva I.A., Danilov V.V., Grigorev I.V. (2019) Theoretical approaches to logging trail network planning: increasing efficiency of forest machines and reducing their negative impact on soil and terrain. Asian Journal of Water, Environment and Pollution, vol. 16. № 4. pp. 61-75.

127. Sushkov S.I., Burmistrova O.N., Timokhova O., Timokhov R.S., Burmistrov V.A., Chemshikova Y., Mikhaylenko E. (2019) To the question of the estimation of the impact of transport streams on the ecosystems of roads. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, pp. 012094.

128. Taheri Sh., Sandu C., Taheri S., Pinto E., Gorsich D. (2015) A technical survey on Terramechanics models for tire-terrain interaction used in modeling and simulation of wheeled vehicles. J. Terramech. 57, 1-22. https://doi.org/ 10.1016/j.jterra.2014.08.003.

129. Volskaia V.N., Zhileykin M.M., Zakharov A.Y. (2018) Mathematical model of rolling an elastic wheel over deformable support base. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering FSUE "NAMI"

130. Volskaya N.S., Chichekin I.V. (2019) Dynamic model of the robotic vehicle motion on a deformable irregular terrain. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, pp. 215-226.

131. Zhuk A.Yu., Hahina A.M., Grigorev I.V., Ivanov V.A., Gasparyan G.D., Manukovsky A.Y., Kunitskaya O.A., Danilenko O.K., Grigoreva O.I. (2018) Modelling of indenter pressed into heterogeneous soil. Journal of Engineering and Applied Sciences, vol. 13. № S8. pp. 6419-6430

ПРИЛОЖЕНИЯ

«УТВЕРЖДАЮ»

директор института технологических машин и транспорта леса ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический ниверситет цмени/С.М. Кирова»

Спиридонов С.В. :ля 2023 г.

о внедрении результатов НИР в учебный процесс Результаты:

- Мультифакторная классификация современных харвестеров // Свидетельство о регистрации базы данных 2021623080, 21.12.2021. Заявка № 2021623058 от 14.12.2021.

- Мультифакторная классификация современных форвардеров // Свидетельство о регистрации базы данных 2021623079, 21,12.2021. Заявка № 2021623059 от 14.12.2021.

- Результаты моделирования динамического воздействия движителя колесного харвестера на почвогрунт, включающие в себя уточненную реологическую модель почвогрунта, находящегося под переменным воздействием движителя, оценки динамического давления и прироста глубины колеи за счет нагрузки, возникающей при обработке дерева

научно-исследовательской работы «Исследование воздействия колесных

харвестеров на лесные иочвогрунты» Егорина Александра Анатольевича, к.т.н., доц.

Андронова Александра Вячеславовича

по теме «Исследование воздействия колесных харвестеров на лесныс почвогрупты»,

выполненной на кафедре лесного машиностроения, сервиса и ремонта института технологических машин и транспорта леса ФГБОУ ВО «Санкт-петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова», в 2022-2023 г. внедрены в учебный процесс на основании решения кафедры лесного .машиностроения, сервиса и ремонта, протокол № 9 от 27.04.2023 г.

Указанные результаты аюночены в лекционные курсы, выполнение практических работ по дисциплинам «Перспективные технологии и машины лесного комплекса», «Производственная практика. Преддипломная практика, в том числе научно-исследовательская работа», используются при выполнении выпускных квалификационных работ по направлению 15.04.02 «Технологические машины и оборудование», профиль «Машины и оборудование лесного комплекса».

заведующий

сервиса и ремонта

кафедрой лесного машиностроения,

«УТВЕРЖДАЮ»

генеральный директор

«Бабаевский леспромхоз»

^С ^Кл'" Смирнов Ю.А

__7

_» / 2023 г.

АКТ

опытно-промышленной апробации результатов научно-исследовательской работы

Результаты:

- результаты моделирования воздействия движителя харвестера на почвогрунт в статике, определяющие параметры движителей, обеспечивающие допустимые показатели колееобразования и проходимости колесных харвестеров с учетом глубины образующейся колеи

- выявленные взаимосвязи эксплуатационных характеристик современных колесных харвестеров, рекомендации по обоснованию параметров движителей колесных харвестеров, совместимых с почвенно-грунтовыми условиями по показателям экологической безопасности

научно-исследовательской работы «Исследование воздействия колесных харвестеров на лесные почвогрунты» Егорина Александра Анатольевича, к.т.н., доц. Андронова Александра Вячеславовича, по теме «Исследование воздействия колесных харвестеров на лесные почвогрунты»,

выполненной на кафедре лесного машиностроения, сервиса и ремонта института технологических машин и транспорта леса ФГБОУ ВО «Санкт-петербургский государственный лесотехнический университет имени С М.

Кирова»,

прошли практическую проверку в производственных условиях АО «Бабаевский леспромхоз». Проверка выявила согласование авторских разработок с практическим опытом предприятия по организации заготовки древесины по сортиментной технологии с использованием многооперационных машин.

Установлено, что результаты работы «Исследование воздействия колесных харвестеров на лесные почвогрунты» позволяют обеспечить совместимость с колесных харвестеров с почвенно-грунтовыми условиями по показателям проходимости и экологической безопасности. Результаты исследования Егорина Александра Анатольевича, к.т.н., доц. Андронова Александра Вячеславовича, позволяют обосновать рекомендации по подбору техники с учетом почвенно-грунтовых условий и классификацию лесных машин по показателям экологической безопасности.

Результаты представленной научно-исследовательской работы рекомендуются ко внедрению в производственный процесс.

Генеральный директор АО «Бабаевский леспромхоз»