Обоснование компоновки и параметров комбинированных рабочих органов лесного плуга для образования микроповышений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Попов Максим Александрович

• Попов Максим Александрович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Попов Максим Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Современные технологии подготовки почвы с временным переувлажнением

1.2 Анализ существующих конструкций почвообрабатывающих орудий для создания микроповышений

1.3 Обзор теоретических исследований процесса взаимодействия рабочих органов орудия с почвой

1.4 Выводы

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ЛЕСНОГО ПЛУГА С ПОЧВЕННОЙ СРЕДОЙ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ МИКРОПОВЫШЕНИЙ

2.1 Обоснование компоновки и конструктивно-технологической схемы лесного плуга для образования линейных микроповышений

2.2 Описание методики моделирования процесса взаимодействия

рабочих органов лесного плуга при создании микроповышений

2.2.1 Обоснование общей концепции для формализованной модели конструкции лесного плуга в процессе образования линейных микроповышений

2.3 Описание методики моделирования процесса создания микроповышения при работе лесного плуга

2.3.1 Обоснование базовых соотношений модели процесса взаимодействия лемешно-отвального корпуса лесного плуга с почвой

2.3.2. Обоснование базовых соотношений модели процесса поворотапла-стапочвы рабочей поверхностью полувинтового отвала лесного плуга

2.3.3. Обоснование базовых соотношений модели процессаперемещения

почвы по поверхности сферического диска лесного плуга

2.4 Описание методики моделирования физико-механических свойств почвы для представления в модели почвенной среды с различной степенью увлажнения

2.4.1 Фрикционные свойства почвы

2.4.2 Моделирование влияния липкости почвы

2.4.3 Моделирование плотности почвы

2.5. Формализация математической модели и разработка программы дляЭВМ

2.6 Проведение вычислительного эксперимента в программе для ЭВМ

2.6.1 Допущения модели взаимодействия рабочих органов лесного плуга с почвой

2.6.2 Методика проведения вычислительного эксперимента

2.6.3 Базовый компьютерный эксперимент с типичными значениями входных параметров

2.7 Влияние конструктивных и технологических параметров комбинированных рабочих органов лесного плуга на процесс создания линейного микроповышения

2.7.1 Параметры лемешно-отвального корпуса

2.7.2 Параметры сферического диска

2.7.3 Параметры почвы

2.7.4 Расстояние между рабочими секциями лесного плуга

2.8 Теоретическая оптимизация конструктивных и технологических параметров лесного плуга для образования микроповышений

2.9 Выводы

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа экспериментальных исследований

3.2 Оборудование, применяемое в лабораторных

экспериментальныхисследованиях

3.3 Методика проведения лабораторных экспериментальных исследований

3.4 Планирование лабораторного экспериментального исследования

3.5 Методика и оборудование, применяемое в полевых исследованиях

3.6 Статистическая обработка экспериментальных данных

3.7 Выводы

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Определение оптимальных параметров лесного плуга для созданиямикроповышений

4.2 Результаты полевого исследования

4.3. Выводы

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЛЕСНОГО ПЛУГАДЛЯ СОЗДАНИЯ МИКРОПОВЫШЕНИЙ С

КОМБИНИРОВАННЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ

5.1 Результаты производственных испытаний экспериментального образца лесного плуга для создания микроповышений с комбинированными рабочими органами

5.2 Расчет экономической эффективности применения нового лесного плуга для создания микроповышений с комбинированными рабочимиорганами

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование компоновки и параметров комбинированных рабочих органов лесного плуга для образования микроповышений»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Лесные экосистемы оказывают большое влияние на формирование климата на нашей планете. Особое место в этом процессе занимают бореальные леса. В Российской Федерации к таким лесам относится тайга. Площадь таежной природной зоны составляет 795 млн. гектаров или 46,4 % площади России. В силу своей масштабности бореальные леса являются одним из основных источников абсорбции углекислого газа и образования кислорода. Для территории произрастания бореальных лесов характерен среднесуглинистый или подзолистый тип почвы с высокой степенью увлажнения. Распределение количества влаги неоднородно и имеет временной характер от постоянного избытка влаги (болотистая местность) до временного переувлажнения. В результате деятельности предприятий лесной промышленности происходит переход хозяйственной деятельности в бореальные широты ввиду сокращения доступной лесосеки в районах с умеренным климатом, что в свою очередь приводит к интенсивному сокращению подобных лесных экосистем. Для соблюдения баланса необходимо проводить лесовосстановитель-ные работы на площадях, как с избытком влаги, так и с временным переувлажнением. При проведении работ в подобных условиях необходимо соблюдать технологические требования по подготовке почвы и посадке лесных культур. К основным технологическим условиям возделывания избыточно увлажненной и временно переувлажняемой почвы относятся работы, связанные с отведением излишней влаги и созданием посадочных мест в виде микроповышений на поверхности обрабатываемого участка. Качество выполненной работы зависит от применяемых средств механизации. Применение современных орудия для обработки почвы уменьшает трудоемкость и затраты средств, и ресурсов, что приводит к увеличению выходных показателей эффективности проделанной работы. Особенно это актуально при работе в тяжелых произ-

водственных условиях, которые преобладают в бореальных лесах.

Диссертационное исследование выполнено в рамках госбюджетной тематики кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин ВГЛТУ «Разработка технологий и техники для лесовосстановления и защиты лесов от пожаров с обоснованием типа и параметров рабочих органов проектируемых машин на основе цифровых методов моделирования», сроки выполнения с 2021 по 2025 гг.

Степень разработанности проблемы

Исследованием процесса механической обработки почвы занимался целый ряд отечественных и зарубежных ученых, к которым можно отнести В.П. Горячкина, Г. Н. Синеокова, И. М. Панова, Т.Т. Малюгина, А.И. Баранова, И.М. Бартенева, В.Н. Винокурова, В.И. Вершинина, Г.А. Ларюхина, Ю.М. Жданова, М.В. Драпалюка,П. И. Попикова, В. И. Посметьева, А. М. Цыпука, А. В. Родионова, А.Ф.Алябьева, С.В. Дорохина, П.Э. Гончарова, С.В. Зимарина, В.Н. Коротких, М.И. Ивашнев С.В. Василенко, M. Löf, K. Uotila, M. Ramantswana, Röhrs W., Wilkens D, Plouffe C, Okayasu T и других.

Технология лесовосстановления временно переувлажняемых почв и орудия, применяемые при проведении работ в подобных климатических условиях исследованы и обоснованы в трудах П.С. Нартова, И.М. Бартенева, В. И. Казакова, А. С. Ильинцева, Л.Н. Прохорова, Н. Е. Проказина, Matthew W. Veal и др. Известные методы подготовки почвы в условии переувлажнения подразумевают создание микроповышений дискретного или линейного вида. Дискретные микроповышения удобны при наличии большого количества препятствий, но исключают дальнейший механизированный уход за насаждениями и усложняют процесс лесовосстановления. Линейные микроповышения в этом случае более предпочтительны и позволяют производить дальнейший механизированный уход в рядах растений. Для проведения данной технологической операции применяются различные серийно выпускаемые машины, однако в конструкции существующих плугов присутствует ряд недостатков. В частности, отмечается проблема забивания рабочих органов при работе лесных ору-

6

дий и большой временной промежуток между созданием микроповышения и посадки в него лесных культур вследствие необходимости уплотнения почвенных масс, сформированных в гребень, для устранения воздушных пустот. Разрабатываемый лесной плуг позволяет нивелировать недостатки предшествующих орудий и сократить временные рамки лесовосстановительных работ. Разработка почвообрабатывающего орудия сопровождается проведением теоретического исследования, учитывающего геометрические и технологические параметры используемых в конструкции рабочих органов и физико-механические свойства почвы.

Целью исследования является повышение качества и снижение энергозатратности процесса создания линейных микроповышений при проведении лесовосстановления в условиях временно переувлажняемых почв путем обоснования параметров комбинированных рабочих органов лесного плуга.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1) усовершенствовать процесс создания линейных микроповышений при проведении лесовосстановления в условиях временно переувлажняемых почв за счет применения новой конструкции лесного плуга с комбинированными рабочими органами;

2) разработать физико-математическую модель процесса образования линейного микроповышения при взаимодействии комбинированных рабочих органов лесного плуга с переувлажненной почвой;

3) обосновать рациональные параметры конструкции комбинированных рабочих органов лесного плуга, обеспечивающих создание линейного микроповышения и снижение энергоемкости рабочего процесса;

4) провести полевые испытания опытного образца лесного плуга для создания микроповышений и определить его технико-экономические показатели.

Объектом исследования является конструкция и технологический процесс лесного плуга с комбинированными рабочими органами для образования микроповышений.

Предметом исследования являются параметры микроповышения, обра-

7

зуемого в результате взаимодействия комбинированных рабочих органов лесного плуга с переувлажненной почвой и энергозатратность совершаемого рабочего процесса.

Научная новизна работы:

1) новая конструкция лесного плуга, отличающаяся повышением качества создаваемых микроповышений за счет наличия комбинации из лемешно-отвального корпуса и сферического диска для улучшения оборота пласта, наличия уплотняющего катка, и формирующего профиль микроповышения;

2) физико-математическая модель процесса взаимодействия комбинированных рабочих органов лесного плуга с почвой при образовании линейного микроповышения, отличающаяся учетом параметров технологического процесса, конструкции орудия и физико-механических свойств переувлажненной почвы;

3) обоснованная конструкция лесного плуга, отличающаяся рациональными значениями параметров комбинированных рабочих органов для повышения качества и снижения энергозатратности формирования линейного микроповышения;

4) результаты полевых испытаний опытного образца лесного плуга для образования микроповышений и оценки его технико-экономических показателей, отличающиеся повышением качества и эффективности формирования линейного микроповышения.

Теоретическая значимость работы заключается в расширении основных положений теории взаимодействия лемешно-отвальных корпусов и сферических дисков почвообрабатывающих орудий с почвенной средой при ее различных физико-механических свойствах.

Практическая значимость работы состоит в разработке новой конструкции лесного плуга для увеличения потенциала лесовосстановления на временно-переувлажняемых почвах путем повышения качества созданных микроповышений; разработке физико-математической модели процесса работы

лесного плуга, описывающей взаимодействие поверхностей рабочих органов с

8

почвой; разработке программного комплекса для моделирования профиля микроповышения при различных геометрических и технологических параметрах рабочих органов лесного плуга и физико-механических свойств почвы.

Полученные результаты внедрены в Учебно-опытный лесхоз ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова», в СГБУ ВО «Воронежский лесопожарный центр», в учебный процесс ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова» при подготовке бакалавров и магистров.

Методологическая, теоретическая и эмпирическая база исследования.

Теоретические исследования в рамках комплексного подхода по обоснованию основных параметров комбинированных рабочих органов лесного плуга были реализованы на основе метода формализованного моделирования при помощи программного комплекса для ЭВМ. Экспериментальные исследования проводились с использованием современной контрольно-измерительной аппаратуры по общепринятой методике теории планирования эксперимента и метода априорного ранжирования факторов. Обработка результатов выполнялась с использованием методов математической статистики.

Научные положения, выносимые на защиту:

1) новая конструкция лесного плуга с комбинированными рабочими органами, позволяющая повысить качество создаваемых микроповышений при посадке лесных культур в условиях временно-переувлажняемых почв;

2) физико-математическая модель работы лесного плуга, позволяющая обосновать поперечный профиль создаваемого микроповышения с учетом влияния параметров комбинированных рабочих органов, технологического процесса и физико-механических свойств переувлажненной почвы;

3) обоснованные компоновка и конструктивные параметры комбинированных рабочих органов лесного плуга, позволяющие повысить качество и снизить энергоемкость формирования линейного микроповышения;

4) результаты полевых испытаний опытного образца лесного плуга для

образования микроповышений и оценки технико-экономических показателей,

9

позволяющие повысить производительность и качество обработки почвы при лесовосстановлении.

Степень достоверности и апробации результатов работы.

Достоверность результатов, представленных в диссертационной работе, обосновывается применением обоснованных методов исследования, высокой сходимостью полученных теоретических и экспериментальных результатов изучения рабочего процесса лесного плуга для создания микроповышений, использованием современных методов статистической обработки данных.

Основные результаты диссертационной работы представлены на следующих научных мероприятиях: региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Инновационные разработки молодых ученых Воронежской области на службу региона» (г. Воронеж, 2020), международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития лесного комплекса» (г. Вологда, 2021, 2022), всероссийской национальной научно-практической конференции «Повышение эффективности лесного комплекса» (г. Петрозаводск, 2021), всероссийской научно-технической конференции «Леса России: политика, промышленность, наука, образование» (г. Санкт-Петербург, 2023, 2024), международнойконференции «IX International Conferenceon Advanced Agritechnologies, Environmental Engineeringand Sustainable Development» (г. Namangan, Uzbekistan, 2023).

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Результаты, полученные в рамках выполнения диссертационной работы, соответствуют п. 5 «Компоновка, типы, параметры и режимы работы машин лесо-хозяйственных и лесопромышленных производств» паспорта научной специальности 4.3.4. «Технологии, машины и оборудование для лесного хозяйства и переработки древесины».

Личный вклад автора. Автором выполнен анализ существующих технологий и технических средств для обработки лесных почв, проработана новая конструкция лесного плуга и разработана физико-математическая модель процесса образования микроповышения, изготовлен лабораторный стенд рабочей

10

секции плуга и его экспериментальный образец, спланированы и проведены эксперименты, осуществлены анализ результатов исследований и подготовка основных публикаций по теме исследования.

Публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в 12 работах, в том числе 2 публикации в изданиях, рекомендованных ВАК,1 статья в изданиях из БД Scopus, 2 патента на изобретения, 1 свидетельство программы для ЭВМ, 6 статей в сборниках по итогам конференций.

Структура и объем работы. В структуру диссертации входит введение, пять основных глав, общие выводы и рекомендации, а также библиографический список и приложения. Общий объем работы составил 174 страниц печатного текста, включая 147 страниц основного текста, библиографический список, содержащий 137 наименований (22 - зарубежные), приложения - 27 страниц, 17 рисунков, 22 таблицы.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Современные технологии подготовки почвы с временным переувлажнением

Восстановление лесных культур на почвах с временным переувлажнением является довольно трудоемким процессом ввиду необходимости строгого соблюдения технологии обработки почвы и посадки растений. Несмотря на это, заготовка древесины и, как следствие, лесовосстановление все чаще выполняются в зоне бореальных таежных широт. Основными зонами временного переувлажнения являются Южная и средняя тайга с преобладанием тяжелых суглинистых и подзолистых почв [24, 52, 94]. Данные почвы характеризуются малой водопроницаемостью и количеством впитываемой воды.

Представленные факты обусловлены развитием глеегенеза при переувлажнении, при этом происходит разрушение минеральных отложений и накопление элементов с переменной валентностью (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Профиль почвы с глеевым горизонтом

К основным неблагоприятным факторам оглеения почвы можно отнести:

1) ухудшение газового режима почв, при этом происходит снижение концентрации кислорода, с повышением содержания углекислого газа и сероводорода;

2) происходит накопление неорганических и органических соединений

до токсической концентрации и многократное увеличение концентрации соединений Fe, Мп и А1, с образованием избыточной щелочности;

3) увеличивается липкости и твердость почвы;

4) уменьшается концентрация гумуса и ухудшается водопроницаемость почвы [22].

Большое содержание ионов железа в почве пагубно влияет на рост растений, замедляя его, а также приводит к увяданию побегов. Корневая система также подвержена изменениям, в частности отставание в росте придаточных корней, вялость корня и отсутствие ветвления, а также почернения корня и присутствие пленок на корнях [41].

Немаловажным фактом в редукции железа, а значит и в глееобразовании является наличие органических веществ, в частности, гумуса в почве. Под действием избыточной влажности поверхностных горизонтов происходит трансформация органического вещества. С этим связано и увеличение количества бактерии, участвующих в восстановлении железа. [22].

В ходе восстановительных реакций, в частности восстановление (гидр)оксидов железа происходит исчерпание гумуса в почве.

Вышеизложенные процессы, протекающие в переувлажненных почвах, пагубно влияют на рост и развитие растений, и трудоемкость обработки почвы.

Исследование динамики изменения влажности почвы отражено в работе Б. Н.Иванова, где проводилось исследование изменения физических свойств почвы на вырубках разного возраста [42].Было исследовано изменение влажности почвы в течение всего вегетационного периода на разной глубине (рисунок 1.2).

Исходя из, проведенной оценки было выявлено, что после валки леса происходит увеличение количества влаги и уменьшается ее колебание в годовом промежутке.

Для улучшения приживаемости растений и оттока излишков влаги, что увеличивает аэрацию почвы целесообразно использовать технологии, связанные с создание насыпей [30, 44, 123].

^ ^ : Ьдь&ав-шслачык : Вырубяа 1970 г. : 3чуЗи 1Э64 г. \ ЗодСка 19С0 г.

:бр : 12/ : Iу :2Э/ |6Д : |г/ :2э/:б/у ! 12/ {гз/{ бд :хг/ :гз/

5-Ю 36^8 «»5 Г?.0 »3.8 34.6 29,г ?3.5 42.0 30.0 23,6 21.8 42.7 33.8 27,0 го.г

9,4 31,3 43,6 50,1 9,9 25,3 35,5 41,5 9,2 34,3 43,4 «Л 9,6 27,9 38,2 15,8

м-го 38^5 з^ г^г 20,2 зц^ эт^з 28^ зз^ гз^ 29,7 ЗЫ 2М 22о2

8,6 • 16,8 26,3 31,5 6,7 14,8 13,4 22,2 8,9 18,0 23,4 2»,6 7,0 16,7 17,3 23,1

20-30 39^ 28^ 23,8 16.7 ЗЭ.7 35.3 31Д £8.5 37.8 33,7 27.3 19,9 39.0 ?Э,0 30.2 26,5 7,6 13,7 24,0 30,6 7,4 12,9 12,2 18,5 7,7 11,6 20,1 21,5 6,1 11,6 17,3 22,5

Рисунок 1.2 - Динамика влажности и порозности аэрации задернелой среднесуглинистой почвы в % [42]

Поэтому технология создания лесных насаждений на участках с временным переувлажнением или избыточным увлажнением базируется на создании микроповышений [56, 65, 91, 103].

Качество проведенной подготовки почвы влияет на дальнейшее развитие растений, особенно это сказывается на поглощение питательных веществ [18, 90, 105, 131].

Как мы выяснили, большое содержание влаги негативно влияет на корневую систему растений. Исследования ученых из Латвии показали, что саженцы ели обыкновенной имеют более глубокую корневую систему при посадке в микроповышение [119].

На базе института леса КарНЦ РАН, ФИЦ «Карельский научный центр РАН» было проведено исследование развитие саженцев ели обыкновенной и сосны обыкновенной в зависимости от метода обработки почвы(рисунок 1.3). Результатом изысканий стала общая оценка развития корневой системы, где можно выделить биомассу и суммарную длину проводящих коней. Исследования проводились на участках с удалением лесной подстилки и гумусового горизонта, на участках без обработки почвы и с посадкой в микроповышение [70].

В результате, на участках с посадкой в микроповышение наблюдаются благоприятные условия для развития корней. К факторам относятся; снижение плотности почвы, повыше температуры и аэрации почвы. Исходя из представленных графиков можно сказать, что суммарная длина и масса проводящих корней выше в местах посадки в микроповышение чем без обработки и удаленной

14

подстилки и гумуса. Присутствует выраженный захват корневой системой большего пространства почвы, что свидетельствует об отсутствии конкуренции с травянистой растительностью, в виду изменения абиотических факторов после создания микроповышения [70].

К М'п У/п

К - без обработки почвы; М/п - посадка в микроповышение; У/п - удаление

подстилки

Рисунок 1.3 - Исследование корневой системы [70]

Ранее в Северном (Арктическом) федеральном университете имени М.В. Ломоносова, было проведено похожее исследование. Проводился анализ приживаемости культур сосны и ели на участках с минерализацией почвы при помощи толкателя клиновидного ТК-1,2 и создание микроповышения шнеко-вым плугом ПШ-1 с формирование неглубоких дренирующих канав [104].

На участках с посадкой в микроповышение наблюдался более высокий процент приживаемости саженцев сосны, чем в минерализованные полосы (таблица1.1).

Таблица 1.2 -Показатели приживаемость саженцев сосны [104]

Способ обработки почвы Группа сеянцев по относительной массе Приживаемость, %, при разных способах обработки почвы в возрасте, лет

1 3 И 15

Микроповышения I 90,2 81,7 78,3 77,3

II 96,0 91,2 84,7 84,3

Ш 97,8 90,5 81,3 79,7

Несортированные 97,0 88,3 82,3 80,7

Корчеванные I 85.3 78,1 65,4 62,2

полосы II 83,3 76,5 63,1 61,4

Ш 96,4 89,8 77,1 76,1

Несортированные 85,1 77,6 65,0 62,2

Похожие данные получены при анализе саженцев ели, наблюдается высокая приживаемость растений посаженных в микроповышение (таблица1.2).

Таблица 1.2 - Показатели приживаемости саженцев ели [104]

Способ обработки почвы Группа сеянцев по относительной массе Приживаемость, %, при разных способах обработки почвы в возрасте, лет

4 б 16 23

Микроповышения I 77,0 73,1 53,6 48,5

II 80,0 77,7 70,8 55,5

Ш 78,5 75,6 71,1 70,6

Несортированные 78,4 75,7 65,9 62,0

Корчеванные I 45,3 39,7 36,6 34,7

полосы II 54,5 48,8 45,3 43,8

III 65,6 58,7 52,6 51,8

Несортированные 56,5 56,2 48,9 48,3

Хорошая приживаемость посаженных саженцев в микроповышение достигается за счет следующих факторов [104]:

- микроповышения имеют лучшее значение прогревания в течение всего периода вегетации растений, в сравнении с минерализацией, разница составляет 12-20%;

- присутствует значительное уменьшение влажности почвы, на 10-ти см составляет 51%, а на 20 см 32%.

Приведенные выше исследования показывают преимущество высадки саженцем в микроповышения на переувлажненных почвах.

В свою очередь технологически они могут иметь вид линейных гребней (рисунок 1.4 а)или дискретных холмиков (рисунок 1.4 б) [102].

Дискретные микроповышения представляют собой отдельно стоящие холмики высотой до 25 см. В процессе применения подобной технологии образуется

микроповышение под посадку и микропонижение [10]. Подобные насаждения могут быть созданы специализированными средствами, как, например, Bracke P11.a (рисунок 1.4 б) или при помощи строительной техники [43, 68, 101, 112].

а б

а - линейное микроповышение; б - дискретное микроповышение Рисунок 1.4 - Виды обработки почвы

Линейное микроповышения представляет собой земляной гребень высотой 15.. .30 см на всем протяжении гона с одновременным созданием мелиоративной канавы [84]. Методы создания подобных микроповышений различны, но существует четкое разделение на гребни, созданные всвал (а) с образованием двух дренирующих канав по краям, либо в развал (б) с образованием одной мелиоративной канавы в центре (рисунок 1.5) [1, 3, 4, 115].

а б

а - в свал; б - вразвал Рисунок 1.5 - Виды линейных микроповышений

Если рассматривать две данные технологии создания, то более предпочтительными являются линейные микроповышения ввиду большей стабильности в высоте и наличие дренирующих канав для отвода излишков влаги. Дискретные микроповышения имеют изъян в виде понижения рядом с повышением, где происходит аккумуляция влаги, что может привести к переувлажнению корней и размытию самого микроповышения [35, 106].

Согласно технологии лесовосстановления в таежных условиях переувлажненных почв и принятой системы машинвыполняются следующие технологические операции: расчисткаполос от порубочных остатков и пней; обработка почвы микроповышениями; посадка леса и дальнейший агротехнические и лесоводственные уходы [17, 89]. Для обеспечения плотности прилегания пласта к необработанному дерновому слою созданные микроповышения требуют уплотнения для удаления воздушных пустот, поэтому они создаются осенью, а посадка лесных культур осуществляется весной уже после их самоуплотнения [13]. При этом в некоторых случаях предусмотрено дополнительное прикатывание пластов и гребней катком.

1.2 Анализ существующих конструкций почвообрабатывающих орудий

Для создания линейных микроповышений применяются различные почвообрабатывающие орудия. Отличия проявляются как в конструкции, так и в отдельных особенностях при комбинации различных рабочих органов.

Плуг комбинированный лесной ПКЛ-70 применяется для полосной обработки почвы на нераскорчеванных вырубках с плотностью пней не больше 800 шт. на га (рисунок 1.6).

Рисунок 1.6 - Плуг ПКЛ-70

Плуг используется как на дренированных почвах для образования минерализованный полос под посадку в дно борозды, так и на переувлажненных почвах для создания микроповышений вразвал: при этом подрезается и оборачивается

для создания микроповышений

1

пласт шириной 50 см и толщиной 25 см [20].

К достоинствам орудия можно отнести простоту изготовления и возможность использования с тракторами класса тяги менее 3 тонн силы.

Главным недостатком плуга является непригодность использования на переувлажненных почвах. Посадка в отваленные пласты может проводится только вручную, сами же пласты неоднородны и подвержены разрушению.

В условии временно и избыточно увлажненных почв имеет место применение специализированных плугов и агрегатов, отвечающим технологии лесо-восстановления на данных площадях.

В частности, плуг лесной для микроповышений (ПЛМ-1.3) лемешного типа, используемый для создания почвенных гребней высотой 25-30 см и шириной от 50 до 60 см (рисунок 1.7).

1 - отвал; 2 - откосник; 3 - стойка; 4 - пластина; 5 - лемех; 6 - пластинчатые ножи; 7 - ограничитель глубины; 8 - рама 9 и 12 - подставки; 10 - навесное

устройство; 11 - чистик Рисунок 1.7 - Схема плуга ПЛМ-1,3

В данном орудии применяются два лемешных корпуса с винтовыми отвалами, обращенными всвал, с линейным разведением на раме для уменьшения забивания в процессе работы. Стальные пластинчатые ножи с ограничителями глубины служат предохранителями и разрезают дернину [20, 46]. Присутствует регулировка угла поворота подкрылков при вращении винтовой стяжки с предварительным ослабление контргайки. Диапазон изменения величины угла нахо-

/

5

дится в пределах 0-60°. Данный плуг применяется на раскорчеванных вырубках и агрегатируется с тракторами с классом тяги 3 тонны силы и более ввиду приличной массы, она составляет 650 кг, а также тяжелых почвенных условий в процессе эксплуатации.

Лесной плуг для образования микроповышений (рисунок 1.18) используется для подготовки почвенных гребней выполненных в свал с образование по краям дренирующих канав [6].

1 - рама; 2 - направляющие; 3 - брус; 4 - плунжерные корпуса; 5 - рыхлительные ножи; 6 - отверстия Рисунок 1.8 - Лесной плуг для образования микроповышений (патент РФ № 238257) [6]

Орудие отличается от плуга ПЛМ-1.3 тем, что впереди лемешных корпусов расположена рыхлительная лапа с подкрылками. Также присутствует возможность регулировки ширины захвата обрабатываемых пластов.

Известен плуг для подготовки почвы микроповышениями (патент РФ № 326932) (рисунок 1.9) конструкция которого похожа на предыдущие. Разница состоит в применении видоизмененных отвалов, имеющих в начальной фазе подъема пласта земли параболическую форму, которая переходит в спиралевидные планировщики [7].

1 - рама; 2 - навесное устройство; 3 - пластинчатый нож; 4 - рыхлительная лапа; 5 - рыхлительные ножи; 6 - подрезающие ножи; 7 - грядкообразующие рабочие органы; 8 - вогнутые лапы; 9 - откосники

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Попов Максим Александрович, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авторское свидетельство № 1007562 А1 СССР, МПК А01В 13/04. Способ подготовки почвы под посадку лесных культур : № 3232710 : заявл. 05.01.1981 : опубл. 30.03.1983 / Л. Б. Смоляницкая, В. И. Евсюнин, И. В. Шутов [и др.] ; заявитель Ленинградский научно-исследовательский институт лесного хозяйства.

2. Авторское свидетельство № 1547739 А1 СССР, МПК А01С 11/02. Лесопосадочная машина : № 4416529 : заявл. 26.04.1987 : опубл. 07.03.1990 / А. И. Филин ; заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства.

3. Авторское свидетельство № 1561903 А1 СССР, МПК А0Ш 23/00. Способ создания рядовых лесных культур : № 4437375 : заявл. 06.06.1988 : опубл. 07.05.1990 / Н. Е. Проказин, О. Г. Климов ; заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства.

4. Авторское свидетельство № 1708189 А1 СССР, МПК А0Ш 23/00, А01В 79/02, А01С 11/02. Способ посадки лесных культур : № 4825542 : заявл. 09.04.1990 : опубл. 30.01.1992 / В. П. Мореев, А. И. Филин, В. В. Постников, А. И. Шелманов ; заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства.

5. Авторское свидетельство № 235430 А1 СССР, МПК А01В 13/02. Орудие для подготовки почвы под посадку лесных культур: № 1205941/30-15 : за-явл. 21.12.1967: опубл. 16.01.1969 / Н. Д. Беззубов, П. П. Корниенко; заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства.

6. Авторское свидетельство № 238257 А1 СССР, МПК А01В 13/02. Лесной плуг для образования микроповышений : № 1098704/30-15 : заявл. 17.08.1966 : опубл. 20.02.1969 / Л. Н. Прохоров ; заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства.

146

7. Авторское свидетельство № 326932 А1 СССР, МПК А01В 13/04, А01В 49/02. Орудие для подготовки почвы микроповышениями : № 1393947/30-15 : заявл. 12.01.1970 : опубл. 26.01.1972 / Н. Д. Беззубов, П. П. Корниенко, Г. А. Котомина, С. Н. Шмаков ; заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства.

8. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных решений [Текст] : учеб. пособие / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. - М. : Наука, 1976. - 279 с.

9. Алябьев, А. Ф. Оценка эффективности технологических комплексов машин и создание новых средств механизации для лесовосстановления : специальность 05.21.01 "Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства" : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Алябьев Алексей Федорович. - Мытищи, 2011. - 378 с.

10. Бабич Н.А., Дмитриев В.П. Рост сосны и ели, созданных на микроповышениях точечного типа: матер. отчетной сессии по итогам научно-исследовательского работ за 1976 год. Архангельск: АИЛиЛХ, 1977. С. 35-36.

11. Баранов, А. И. Машины и механизмы для лесного хозяйства [Текст] / А. И. Баранов. - М. : Гослесбумиздат, 1962. - 380 с.

12. Баранов, А. И. Машины и механизмы для лесного хозяйства [Текст] / А. И. Баранов. - М. : Гослесбумиздат, 1962. - 380 с.

13. Баранов, А.В. Лесовосстановительные машины: учебное пособие / А.В. Баранов, А.Б. Жиров, Н.А. Баранова. - Благовещенск: ДальГАУ, 2014. - 89 с.

14. Бартенев, И. М. Параметры лемешного - отвальной поверхности комбинированного корпуса плуга [Текст] / И. М. Бартенев ; ВГЛТА. - Воронеж, 1995. - 14с. - Библиогр.: 5 назв. - Деп. в ВИНИТИ 28.04.95, № 1421-В95.

15. Бартенев, И. М. Разработка комбинированного плуга-гребнеобразователя для почвообработки при лесовостановлении / И. М. Бартенев, М. А. Попов // Инновационные разработки молодых ученых Воронежской области на службу региона: сборник докладов Региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Воронеж, 26-27 ноября 2020 года / Прави-

147

тельство воронежской области, Воронежский инновационнотехнологический центр. - Воронеж: ЗАО "Воронежский инновационно-технологический центр", 2020. - С. 89-90.

16. Борздова, Т.В. Основы статистического анализа и обработка данных с использованием MicшsoftExcel : учеб. пособие / Т.В. Борздова. - Минск: ГИУСТ БГУ, 2011. - 75 с.

17. Буряк Л.В. Технологии лесовосстановления горельников в лесных районах Сибири: методические рекомендации / Л.В. Буряк, А.А. Агеев, Ю.В. Салцевич. - Пушкино: ВНИИЛМ, 2021. - 64 с

18. Варфоломеев, Л. А. Почвенная экология лесных культур на Севере / Л. А. Варфоломеев, Р. В. Сунгуров ; Л. А. Варфоломеев, Р. В. Сунгуров ; М-во природных ресурсов Российской Федерации, Северный науч.-исслед. ин-т лесного хозяйства. - Архангельск : Северный науч.-исслед. ин-т лесного хозяйства, 2007. - 292 с.

19. Вершинин, В. И. Обоснование конструкции дискового лесного плуга для обработки почвы на нераскорчеванных вырубках [Текст] : дис. ... канд. техн. наук / В. И. Вершинин ; Воронеж. лесотехн. ин-т. - Воронеж, 1968. - 184 с.

20. Винокуров В. Н. Машины и механизмы лесного хозяйства и садово-паркового строительства [Текст]: учеб. для вузов / В. Н. Винокуров, Г. В. Силаев, А.А.Золотаревский;. — М.: Академия, 2004. - 400 с.

21. Винокуров, В. Н. Разработка комплекса машин для лесовосстановле-ния по экологически безопасной технологии [Текст] // Лесохозяйственная информация / ВНИИЦЛесресурс. - М., 1995. - № 6. - С. 12.

22. Водяницкий, Ю.Н. Диагностика переувлажненных минеральных почв [Текст] / Ю.Н. Водяницкий- М.: ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2008. - 82 с.

23. Воронюк Б. А. Физико-механические свойства растений, почв и удобрений [Текст] : (Методы исследования, приборы, характеристики) / Б. А. Воронюк, А. И. Пьянков, Л. В. Мильцева [Науч. ред. канд. техн. наук А. И. Буянов и канд. с.-х. наук Б. А. Воронюк] ; Всесоюз. науч.-исслед. ин-т с.-х. маши-

148

ностроения им. В. П. Горячкина "ВИСХОМ". - Москва : Колос, 1970. - 423 с.

24. Втюрин, Г. М. О структуре почвенного покрова таежной зоны / Г. М. Втюрин // Вестник института биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН. - 2007. - № 9(119). - С. 2-9.

25. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высшая школа, 2003. - 479 с.

26. Гончаров, П. Э. Повышение эффективности рабочих органов дисковых борон при обработки почвы на вырубках [Текст] : дис. ... канд. техн. наук : 05.21.01 : защищена 30.10.98 / П. Э. Гончаров ; ВГЛТА. - Воронеж, 1998. - 220 с.

27. Горячкин, В. П. Собрание сочинений [Текст] : в 3 т. Т. 3 / В. П. Го-рячкин. - Изд. 2-е. - М. : Колос, 1968. - 384 с.

28. Горячкин, В. П. Собрание сочинений [Текст] : в 3 т. Т.1 / В. П. Горячкин. - Изд. 2-е. - М. : Колос, 1968. - 720 с.

29. Горячкин, В. П. Собрание сочинений [Текст] : в 3 т. Т.2 / В. П. Горячкин. - Изд. 2-е. - М. : Колос, 1968. - 455 с.

30. Данилов, Д. А. Создание насаждений сосны и ели на залежных землях Северо-запада России / Д. А. Данилов, Б. Н. Рябинин, С. Ю. Януш // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. - 2018. - № 7. - С. 106-110.

31. Долматов, С. Н. Совершенствование технологии подготовки почвы отвальной вспашкой при лесовосстановлении / С. Н. Долматов, П. Г. Колесников // Хвойные бореальной зоны. - 2023. - Т. 41, № 5. - С. 431-439. - DOI 10.53374/1993-0135-2023-5-431-439.

32. Дорохин С.В. Обоснование параметров и повышение качества работы сферических дисков батарейного размещения на склонах [Текст] : дис. . канд. техн. наук : 05.21.01 : защищена 2003 / С. В. Дорохин ; ВГЛТА. - Воронеж, 2003. -238 с.

33. Драпалюк, М. В. Обоснование основных параметров комбинированного рабочего органа дискового плуга [Текст] / М. В. Драпалюк, В. Н. Коротких // Молодой ученый. - 2010. - № 8(19). - С. 96-101.

149

34. Дручинин, Д. Ю. Исследование рабочих процессов лесных почвообрабатывающих машин в почвенном канале / Д. Ю. Дручинин, М. А. Попов, М. А. Гнусов // Актуальные проблемы развития лесного комплекса : Материалы XX Международной научно-технической конференции, Вологда, 06 декабря 2022 года / Ответственный редактор Е.А. Иванищева. - Вологда: Вологодский государственный университет, 2022. - С. 241-245.

35. Дручинин, Д. Ю. К вопросу создания микроповышений при проведении лесовосстановления в условиях временно переувлажняемых почв / Д. Ю. Дручинин, М. А. Попов // Актуальные проблемы развития лесного комплекса : Материалы XIX Международной научно-технической конференции, Вологда, 07 декабря 2021 года / Отв. редактор С.М. Хамитова. - Вологда: Вологодский государственный университет, 2021. - С. 48-53.

36. Дручинин, Д. Ю. Формализованная модель перемещения почвы по поверхностям рабочих органов лесного плуга для образования микроповышений / Д. Ю. Дручинин, Н. С. Камалова, М. А. Попов // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. - 2023. - № 245. - С. 200-214.

37. Зима, И. М. Механизация лесохозяйственных работ [Текст] : учеб. пособие / И. М. Зима, Т. Т. Малюгин. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Лесн. пром-сть, 1976. - 416 с.

38. Зима, И. М. Механизация лесохозяйственных работ [Текст] : учеб. пособие / И. М. Зима, Т. Т. Малюгин. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Лесн. пром-сть, 1976. - 416 с.

39. Зимарин, С. В. Анализ движения почвенной частицы по поверхности дискового корпуса плуга / С. В. Зимарин, Н. А. Сердюкова // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. - 2015. - Т. 3, № 2-2(13-2). - С. 128-132.

40. Зыбин, М. В. Плуг с улучшенным переворотом почвы / М. В. Зыбин, В. В. Василенко // Молодежный вектор развития аграрной науки : материалы 64-й студенческой научной конференции, Воронеж, 09-25 апреля 2012 года / Воронежский государственный аграрный университет. Том Часть I. - Воронеж: Воронежский го-

150

сударственный аграрный университет им. Императора Петра I, 2013. - С. 157-159.

41. Иванищев, В. В. Доступность железа в почве и его влияние на рост и развитие растений / В. В. Иванищев // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. - 2019. - № 3. - С. 127-138.

42. Иванов, Б. Н. Изменение физических свойств почвы на вырубках : специальность 06.01.03 "Агрофизика" : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук / Иванов Борис Николаевич. - Москва, 1977. - 22 с.

43. Ильинцев, А. С. Опыт создания лесных культур при дискретной полосной обработке почвы экскаваторами на Европейском Севере России / А. С. Ильинцев, А. П. Богданов, Е. Н. Наквасина // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. - 2023. - № 245. - С. 36-54.

44. Ильинцев, А. С. Планирование лесовосстановительных работ на Европейском Севере России / А. С. Ильинцев, Е. М. Романов, Е. Н. Наквасина // Актуальные вопросы таежного и притундрового лесоводства на Европейском Севере России : материалы научно-практической конференции, Архангельск, 23-24 ноября 2023 года. - Москва: Т8 Издательские Технологии, 2023. - С. 66-74.

45. Инженерные расчеты на ЭВМ: Справочное пособие / Под ред. В.А. Троицкого. - Л.: Машиностроение, 1979. - 288 с.

46. Казаков В.И. Технология и механизация лесохозяйственных работ: учебное пособие профессионального образования [Текст] / В.И. Казаков [и др.]; под редакцией В.И. Казакова. - Москва: Издательство Юрайт, 2021. - 348 с.

47. Калашников, Н. П. Основы физики: в 2 т. Том 1 [Электронный ресурс] : учебник / Н. П. Калашников, М. А. Смондырев. - Электрон. дан. - Москва : Издательство "Лаборатория знаний", 2017. - 545 с. - Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/94088. - ЭБС «Лань».

48. Ковалев Н. Г. Сельскохозяйственные материалы (виды, состав, свойства) : Учеб. пособие / Н. Г. Ковалев, Г. А. Хайлис, М. М. Ковалев. - Москва, 1998. - 206 с.

49. Колодяжный В. М., Лисина О. Ю. Бессеточные методы в задачах моделирования физических процессов/ В. М. Колодяжный, О. Ю. Лисина //ISSN 0131-2928. Пробл. машиностроения, 2010, Т. 13, № 3- С. 67-74.

50. Коротких, В. Н. Обоснование параметров комбинированного рабочего органа активного действия лесного дискового плуга : специальность 05.21.01 "Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Коротких Владимир Николаевич. - Воронеж, 2010. - 191 с.

51. Корчагин, А.А. Физика почв : лаб. практикум / А.А. Корчагин, М.А. Мазиров, Н.И. Шушкевич ; Владим. гос. ун-т. - Владимир : Изд-во Владим. гос. ун-та, 2011. - 99 с.

52. Кылосова, Н. В. Оценка эрозионного смыва в агроландшафтах южной тайги / Н. В. Кылосова, М. А. Кондратьева // Почвы и окружающая среда : Всероссийская научная конференция с международным участием, посвященная 55-летию Института почвоведения и агрохимии СО РАН, Новосибирск, 02-06 октября 2023 года. - Новосибирск: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт почвоведения и агрохимии Сибирского отделения Российской академии наук, 2023. - С. 302-306.

53. Ларюхин, Г. А. Механизация лесного хозяйства [Текст] / Г. А. Ларю-хин, П. С. Златоустов, В. С. Раков. - М. : Лесн. пром-сть, 1975. - 278с.

54. Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины: Теория, расчет, проектирование и испытание [Текст] / М.Н. Летошнев. - М., 1955. - 760 с.

55. Лобачевский Я.П. Современное состояние и тенденции развития почвообрабатывающих машин [Текст] / Я.Н. Лобачевский, Л.М. Колчина. -М.: ФГНУ «Росиформагротех», 2005. - 116 с.

56. Львов П.Н., Ипатов Л.Ф., Клинов Р.Н., Наквасина Е.Н. Планирование и организация работ по естественному и искусственному лесовосстанов-лению в зоне тайги: технические указания. Архангельск: РОИ АЛТИ, 1986. 36 с.

57. Мельников, С. В. Планирование эксперимента в исследованиях сель-

152

скохозяйственных процессов [Текст] : учеб. пособие / С. В. Мельников, В. Р. Алешкин, П. М. Рощин - Л. : Колос, 1980. - 168 с.

58. Механизация лесного хозяйства / И. М. Бартенев, Л. Т. Свиридов, Ф.

B. Пошарников [и др.] // Высшее лесное образование в Воронеже. ВЛТИ - 75 : сборник ВГЛТА. - Воронеж : Воронежская государственная лесотехническая академия, 1994. - С. 119-131.

59. Михайлов, П. В. К вопросу создания универсальных и комбинированных машин для лесокультурных работ / П. В. Михайлов, В. А. Тимченко // Научные основы лесохозяйственного производства на Дальнем Востоке : труды. - Хабаровск : ФГУ "Дальневосточный научно-исследовательский институт лесного хозяйства", 1996. - С. 223-226.

60. Моделирование сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления: учеб. для вузов / под ред. А. Б. Лурье. - Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1979. - 312 с.

61. Морозов И. В., Болдырева В. Э., Варельджан Д. Э., Колесникова Н. А., К вопросу об определении плотности сложения для оценки агрофизического состояния набухающих почв и грунтов // «Живые и биокосные системы». -2020. - № 32; URL: https://jbks.ru/archive/issue-32/article-7

62. Мышкис А. Д. Элементы теории математических моделей. — 3-е изд., испр. — М.: КомКнига, 2007. — 192 с.

63. Нартов П.С. Исследование дисковых рабочих органов на подготовке почвы микроповышениями / П.С. Нартов, В.В. Чернышов, А.С. Полещук // Исследование рабочих органов лесокультурных машин. - М.: ВНИИЛМ «Лесная промышленность», 1970. - С. 104

64. Нартов, П. С. Дисковые почвообрабатывающие орудия [Текст] / П.

C. Нартов. - Воронеж : Изд-во ВГУ, 1972. - 181с.

65. Никитин, В. Ф. Рост культур ели европейской в условиях влажной субори в Щелковском учебно-опытном лесхозе / В. Ф. Никитин, А. М. Ворон-кова // Повышение эффективности лесного комплекса : Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Пет-

153

розаводск, 22-23 мая 2018 года. - Петрозаводск: Петрозаводский государственный университет, 2018. - С. 116-117.

66. Оборудование для подготовки почвы под посадку ООО Инноватек -URL: https: //www. innovatech.by/tehnika-i-oborudovanie/obomdovanie-dlya-podgotovki-pochvy-pod-posadku/(Дата обращения 13.04.2023).

67. Оптимизация параметров лесного плуга для образования микроповышений на основе множественного регрессионного анализа / Д. Ю. Дручинин, М. А. Попов, С. В. Зимарин, А. И. Третьяков // Лесотехнический журнал. - 2024. - Т. 14, № 2(54). - С. 188-203.

68. Опыт создания лесных культур на микроповышениях при экскаваторной обработке почвы / А. С. Ильинцев, Е. Н. Наквасина, А. П. Богданов, А. А. Парамонов // Лесной вестник. Forestry Bulletin. - 2024. - Т. 28, № 2. - С. 516.

69. Орлов А.И. Прикладная статистика. - М.: Экзамен, 2006. - 671 с.

70. Особенности развития корневой системы у саженцев PiceaAbies (l.) H. Karst. при посадке под пологом древостоя в разных вариантах обработки почвы в ельнике черничном влажном / А. В. Кикеева, Е. В. Новичонок, В. А. Харитонов, А. М. Крышень // Труды Карельского научного центра Российской академии наук. - 2022. - № 3. - С. 28-41.

71. Патент № 2295371 C2 Российская Федерация, МПК A62C 3/02, A01B 13/00. Способ прокладки и реконструкции противопожарных минерализованных полос и устройство для его реализации: № 2005105393/12: заявл. 25.02.2005: опубл. 20.03.2007 / Г. М. Королев, Ю. А. Худоногов; заявитель Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной охраны лесов и механизации лесного хозяйства (ВНИИПОМлесхоз).

72. Патент № 2296444 C1 Российская Федерация, МПК A01B 7/00. лесной плуг: № 2005124712/12: заявл. 03.08.2005: опубл. 10.04.2007 / А. Ф. Алябьев, В. Т. Дегтев, Л. Н. Прохоров; заявитель ФГУ Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства (ВНИИЛМ).

73. Патент № 2313929 С2 Российская Федерация, МПК А01В 13/00. Орудие почвообрабатывающее : № 2005120857/12 : заявл. 04.07.2005 : опубл. 10.01.2008 / М. В. Сперанский, В. В. Асанов ; заявитель Федеральное государственное учреждение "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт лесного хозяйства" (ФГУ "СПбНИИЛХ").

74. Патент № 2742659 С1 Российская Федерация, МПК А01В 49/02, А01В 13/02, А0Ш 23/00. Плуг комбинированный лесной : № 2020130433 : заявл. 15.09.2020 : опубл. 09.02.2021 / И. М. Бартенев, М. А. Попов ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова".

75. Патент № 2789357 С1 Российская Федерация, МПК А01В 13/02, A01B 49/02, А0Ш 23/00. Лесной плуг для образования микроповышений : № 2022119496 : заявл. 16.07.2022 : опубл. 02.02.2023 / Д. Ю. Дручинин, М. А. Попов ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова".

76. Патент на полезную модель № 132668 Ш Российская Федерация, МПК А01В 17/00. плуг шнековый : № 2013123891/13 : заявл. 24.05.2013 : опубл. 27.09.2013 / О. Е. Федоров, И. С. Леончук, В. М. Куракина ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова".

77. Патент на полезную модель № 227720 Ш Российская Федерация, МПК A01B 33/02, А01В 33/08, А01В 41/04. Рабочий орган машины для ухода за рядовыми лесными культурами : № 2024114876 : заявл. 30.05.2024 : опубл. 31.07.2024 / М. В. Ивашнев, А. С. Васильев, Ю. В. Суханов, Р. К. Калинин ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет".

78. Патент на полезную модель № 64843 Ш Российская Федерация, МПК А01В 9/00. Дисковый корпус плуга : № 2007108331/22 : заявл. 05.03.2007 : опубл. 27.07.2007 / П. И. Попиков, П. Э. Гончаров, С. В. Дорохин, В. Н. Коротких ; заявитель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (ВГЛТА).

79. Полевые испытания плуга со спонтанно вибрирующими рабочими корпусами. Василенко В.В., Василенко С.В. Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2021. Т. 14. № 4 (71). С. 30-38.

80. Попиков, П. И. Общая методика построения математической модели лесной почвы при обработке дисковыми плугами [Текст] / П. И. Попиков, В. Н. Коротких, В. В. Посметьев // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса : межвузовский сборник научных трудов. - Воронеж, 2008. - Вып. 13. - С. 74-80. - Библиогр.: с. 80.

81. Попов, М. А. Выбор плуга оптимальной конструкции методом сравнения альтернатив / М. А. Попов, И. М. Бартенев, Н. Ю. Евсикова // Воронежский научно-технический Вестник. - 2020. - Т. 4, № 4(34). - С. 30-35.

82. Попов, М. А. Общая концепция формализованной модели рабочего процесса лесного плуга для образования микроповышений / М. А. Попов // Леса России: политика, промышленность, наука, образование : Материалы VIII Всероссийской научно-технической конференции, Санкт-Петербург, 24-26 мая 2023 года. - Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова, 2023. - С. 561-565.

83. Попов, М. А. Результаты корреляционного анализа данных по оценке величины тягового сопротивления и высоты микроповышения при работе лесного плуга / М. А. Попов, Д. Ю. Дручинин // Леса России: политика, промышленность, наука, образование : Материалы IX Всероссийской научно-технической конференции, Санкт-Петербург, 22-24 мая 2024 года. - Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова,

156

2024. - С. 339-341.

84. Проказин, Н. Е. Влияние способов обработки влажных и переувлажненных почв на рост культур ели / Н. Е. Проказин, В. И. Казаков, Е. Н. Лобанова // Лесохозяйственная информация. - 2013. - № 1. - С. 21-25.

85. Проскурина, И. Ю. Экономические вопросы в дипломном проектировании [Текст]: учеб. пособие / И. Ю. Проскурина, И. А. Авдеева; ВГЛТА. -Воронеж, 2005. - 90 с.

86. Протокол № 27-71 о ведомственном испытании фрезерной машины для создания микроповышений ММФ: протокол испытаний 15 октября 1971 / Всесоюзное объединение «Союзсельхозтехника» совета министров СССР. -М.: ЦНИИТЭИ, 1971 - 28 с.

87. Прохоров Л.Н. Обоснование параметров лемешного плуга свальной конствукции / Л.Н. Прохоров // Исследование рабочих органов лесокультур-ных машин. - М.: ВНИИЛМ «Лесная промышленность», 1970. - С. 104

88. Пуряев А.С. Теория и методология оценки эффективности инвестиционных проектов в машиностроении / А.С.Пуряев; ГОУ ВПО «Камская го-суд.инж.-экон. акад.» - Набережные Челны: Изд-во Камской госуд. инж.-экон. акад., 2007 — 180 с.

89. Родин С.А.Рекомендации по планированию и проектированию фонда лесовосстановления на площадях, пройденных лесными пожарами и ветровалами / С.А. Родин, Н. Е. Проказин, В.И. Казаков, Е.Н. Лобанова, Н.В. Пен-телькина, С. А. Румянцева, И.Я. Чеплянский. - Пушкино : ВНИИЛМ, 2019. -36 с

90. Романов, Н. А. Опыт механизированной посадки сеянцев с закрытой корневой системой в различных лесорастительных условиях Двинско-Вычегодского таежного района / Н. А. Романов, Н. С. Черкасов, А. С. Ильин-цев // Актуальные проблемы развития лесного комплекса : материалы XXI Международной научно-технической конференции, Вологда, 05 декабря 2023 года. - Вологда: Вологодский государственный университет, 2023. - С. 457462.

91. Российская Федерация. Законы. Лесной кодекс Российской Федерации: [принят Гос. Думой 8 ноября 2006 г.: в ред. от 29.12.2022]. - Москва: 2022.

92. Румшиский, Л. З. Математическая обработка результатов эксперимента [Текст] : справочное руководство / Л. З. Румшиский - М. : Наука, 1971. - 192 с.

93. Саати, Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий / Т. Саати; пер. с англ. Р.Г. Вачнадзе. - Москва: Радио и связь, 1993. - 278 с.

94. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2024620549 Российская Федерация. Физико-химические свойства корнеобитаемо-го слоя почвы в пределах места произрастания сеянцев и подроста ели европейской в условиях черничного типа леса таежной зоны : № 2024620156 : заявл. 22.01.2024 : опубл. 05.02.2024 / А. С. Ильинцев ; заявитель Федеральное бюджетное учреждение «Северный научно-исследовательский институт лесного хозяйства».

95. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023680553 Российская Федерация. Программный комплекс для моделирования профиля микроповышения, образуемого на вырубках с временным переувлажнением почвы при работе лесного плуга : № 2023680048 : заявл. 03.10.2023 : опубл. 03.10.2023 / Д. Ю. Дручинин, Н. С. Камалова, М. А. Попов ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова".

96. Сериков М.А. Расчет тягово-динамических показателей тракторов и автомобилей.: Учебное пособие [Текст] / М.А. Сериков. - Воронеж: ВГЛТА, 2000. - 83 с

97. Синеоков, Г. Н. Теория и расчет почвообрабатывающих машин / Г. Н. Синеоков, И. М. Панов - М. : Машиностроение, 1977. - 328 с.

98. Системный подход к проблеме обоснования модернизации лесозаготовительных машин [Текст] / П. И. Попиков [и др.] ; П. И. Попиков, Н. Ю. Ев-сикова, Н. С. Камалова, В. С. Полянин // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика : сборник научных трудов по мате-

158

риалам международной заочной научно-практической конференции. - Воронеж, 2015. - № 2, ч. 2 (13-2). - С. 296-300

99. Скотников В. А. и др. Практикум по сельскохозяйственным машинам. / В.А. Скотников. - Минск: Урожай, 1984. - 375 с.

100. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем: учебное пособие - М.: Высш. шк., 1998. - 319 с.

101. Современная практика искусственного лесовосстановления в таежной зоне европейской части России / А. С. Ильинцев, Е. М. Романов, В. В. Воронин, А. П. Богданов // Известия высших учебных заведений. Леснойжурнал. - 2024. - № 1(397).

102. Способы подготовки почвы для создания лесных культур / Д. Ю. Дручинин, М. А. Гнусов, Е. В. Поздняков, М. А. Попов // Повышение эффективности лесного комплекса : Материалы Седьмой Всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием, Петрозаводск, 25 мая 2021 года. - Петрозаводск: Петрозаводский государственный университет, 2021. - С. 58-59.

103. Степанова, О. П. Совершенствование способов создания лесных культур в таежной зоне на основе современных способов механической обработки почвы (на примере Ленинградской области) : специальность 06.03.01 "Лесные культуры, селекция, семеноводство" : диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук / Степанова Ольга Петровна. - Санкт-Петербург, 2010. - 150 с.

104. Сунгурова, Н. Р. Анализ состояния и роста культур сосны и ели в Северо-таежном районе / Н. Р. Сунгурова, Р. В. Сунгуров // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. - 2015. - № 2(344). - С. 70-79.

105. Сунгурова, Н. Р. Анализ состояния и роста культур сосны и ели в северо-таежном районе / Н. Р. Сунгурова, Р. В. Сунгуров // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. - 2015. - № 2(344). - С. 70-79.

106. Угрюмов, Б. И. Воспроизводство лесов. Основные моменты / Б. И. Угрюмов, И. М. Ильин, Р. И. Яремчук // Труды Братского государственного

159

университета. Серия: Естественные и инженерные науки - развитию регионов Сибири. - 2007. - Т. 1. - С. 36-39.

107. Федоров В.В. Теория оптимального эксперимента. - М.: ГРФМЛ изд-ва Наука, 1971. - 312 с.

108. Физические свойства почвы «Аграрная наука», 1998.—208 с.,

109. Финни Д. Введение в теорию планирования экспериментов: Пер. с англ. М.: ГРФМЛ изд-ва Наука, 1970. - 287 с.

110. Хахулин, А. Н. Совершенствование процесса вспашки путем увеличения угла оборота почвенных пластов : специальность 05.20.01 "Технологии и средства механизации сельского хозяйства" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Хахулин Александр Николаевич. -Воронеж, 2017. - 173 с.

111. Хеерман Д.В. Методы компьютерного эксперимента в теоретической физике. - М.: Наука, 1990. - 176 с.

112. Цыпук, А. М. О разработке машины для создания прерывистых микроповышений почвы / А. М. Цыпук, А. В. Родионов, А. А. Чечков // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. -2015. - Т. 3, № 2-2(13-2). - С. 86-89.

113. Шеин Е.В. Курс физики почв.: Учебник / Е.В. Шеин. - М.: изд-во МГУ,2005. - 432с.

114. Шестаков, Н. И. Обоснование параметров гребня при возделывании картофеля / Н. И. Шестаков, С. А. Белых // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2013. - № 3. - С. 41-42.

115. Шпагин, Д. Е. Лесовосстановление на переувлажненных почвах мерзлотной зоны Сибири / Д. Е. Шпагин, В. Н. Коршун // Лесоэксплуатация и комплексное использование древесины : Сборник статей Всероссийской научно-практической конференции, Красноярск, 10 марта 2021 года. - Красноярск: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева", 2021. - С. 291-294.

160

116. Arroyo M.Local maximum-entropy approximation schemes: a seamless bridge between finite elementsand meshfree methods / M. Arroyo, M. Ortiz // Intern. J. Numerical Meth. Eng. - 2006. - № 65 (13). -P. 2167-2202.

117. Assessment of the influence of soil parameters on the work process of a forest plow for the microhill formation based on formalized modeling / D. Yu. Druchinin, N. S. Kamalova, M. A. Popov, S. V. Zimarin // E3S Web of Conferences. -2024. - Vol. 486.

118. Babuska I. The Partition of Unity Finite Element Method / I. Babuska, J. M. Melenk // Technical ReportBN-11S5, Univ. of Maryland: Institute for Physical Science and Technology. - June 21, 1995.

119. Celma S., Blate K., Lazdi na D., D umins K., Neimane S., Stals T. A., Stikane K. Effect of soil preparation method on root development of P. sylvestris and P. abies saplings in commercial forest stands // New For. 2019. No. 50. P. 283-290.

120. Chen J.S. Reproducing kernel particle methods for large deformation analysis of nonlinear structures /J. S. Chen, C. Pan, C. T. Wu, W. K. Liu // Comp. Meth. Appl. Mech. Eng. - 1996. - № 139. - P. 195-227.

121. FESCO® - Mathis Fireline Plows. - URL: http://mathisplow.com/firelineplows.html (gaTao6pa^eHHfl 15.04.2023).

122. Hoover W. G. Smooth Particle Applied Mechanics // World Scientific, Singapore, in preparation - 2005.- 316 p.

123. Ilintsev A. S., Nakvasina E. N., Bogdanov A. P. Effects of site preparation methods on soil physical properties and outplanting success of coniferous seedlings in boreal forests //Journal of Forestry Research. - 2024. - T. 35. - №. 1. - C. 15.

124. Kruger J. A Particle System for Interactive Visualization of 3D Flows / J. Kruger, P. Kipfer,P. Kondratieva, R. Westermann A // IEEE Trans. on Visualization and Computer Graphics.- 2005.- № 6(11). - P. 744-756.

125. Lancaster P. Surfaces Generated by Moving Least Squares Methods / P. Lancaster, K. Salkauskas //Math. Comp. - 1981. - № 37. - P. 141-158.

126. Liu X.Point interpolation collocation method for the solution of partial

differential equations / X. Liu,K. Tau // Eng. analysis with boundary elements. -

161

2006. - № 3 (7). - P. 598-609.

127. Lucy L. B. A numerical approach to the testing of the fission hypothesis // The Astronomical J. - 1977. -№ 12. - P. 1013-1024.

128. Magnum 140 Brochure - Savannah Forestry Equipment, LLC. - URL: https: //www.yumpu.com/en/document/view/37291655/magnum- 140-brochure-savannah-forestry-equipment-llc (gaTaoöpa^eHHa 14.04.2023)

129. Monaghan J. Smoothed Particle Hydrodynamics // Annu. Rev. Astron. Astrophys. 1992. - Vol 30. - P. 543-574.

130. Nayroles B. Generalizing the Finite Element Method: Diffuse Approximation and Diffuse Elements /B. Nayroles, G. Touzot, P. Villon // Comp. Mech. -1992. - № 10 - P. 307-318.

131. Nordborg F., Nilsson U., Örlander G. Effects of different soil treatments on growth and net nitrogen uptake of newly plantedPicea abies (L.) Karst. seedlings. // Forest Ecol. Manag. 2003. No. 180. P. 571-582.

132. Okayasu T. et al. Modeling and prediction of soil cutting behavior by a plow //CIGR-Ag Eng, Int. Conf. Agricult. Eng.,"Agriculture and Engineering for a Healthier Life. - 2012. - C. 23.

133. Plouffe C. et al. Moldboard plow performance in a clay soil: simulations and experiment //Transactions of the ASAE. - 1999. - T. 42. - №. 6. - C. 1531.

134. Premoze S., Tasdizen T., Bigler J. et al. Particle Based Simulation of Fluids // Eurographics, 2003. - Vol. 22. - N 3. - P. 103-113.

135. Röhrs W., Wilkens D. Kraftmessungen an Bodenbearbeitungsgeräten //Grundlagen der Landtechnik. - 1984. - T. 34. - №. 3.

136. Veal M. W. et al. Plow power requirements for forestry site preparation //International Journal of Forest Engineering. - 2005. - T. 16. - №. 2. - C. 129-136.

137. Wu Y. L. A meshfree formulation of local radial point interpolation method for incompressible flow simulation/ Y. L. Wu, G. R. Liu // Comp. Mech. -2003. - № 30. - P. 355-365.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Таблица А.1 - Данные описательной статистики для экспериментов по замеру тягового сопротивления рабочей секции лесного плуга для образования микроповышений

№ эксперимента №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8

Среднее 1428,31 1314,71 1388,16 1325,36 1800,58 1603,46 1486,02 1450,72

Стандартная ошибка 11,84 9,93 9,65 8,30 16,64 8,75 8,36 12,00

Медиана 1505,85 1385,43 1477,01 1376,08 1753,97 1670,60 1514,74 1413,16

Мода 1565,29 1555,56 1491,72 1440,97 2346,61 1631,49 1348,00 1305,22

Стандартное отклонение 359,29 298,79 287,91 245,26 497,53 260,45 247,13 356,88

Дисперсия выборки 129090,31 89272,80 82893,44 60151,44 247538,36 67832,68 61073,51 127361,15

Эксцесс 0,63 0,17 1,85 2,69 -0,21 2,19 2,19 0,29

Асимметричность -0,89 -0,97 -1,40 -1,40 -0,26 -1,50 -1,05 -0,20

Интервал 2192,56 1796,59 1778,29 1689,56 2619,82 1587,97 1947,51 2097,83

Минимум 39,58 14,67 25,29 47,16 187,71 513,85 112,21 215,71

Максимум 2232,15 1811,27 1803,58 1736,73 2807,52 2101,82 2059,72 2313,53

Сумма 1315470,68 1191124,92 1236848,65 1157042,93 1609719,32 1419058,42 1297299,45 1283886,17

№ эксперимента №9 №10 №11 №12 №13 №14 №15 №16

Среднее 2167,61 1985,11 1912,25 1732,28 2041,64 1741,17 1820,40 1468,97

Стандартная ошибка 16,45 14,52 14,83 11,28 16,20 11,90 12,75 18,95

Медиана 2331,76 2124,88 2061,07 1826,64 2088,62 1783,72 1892,27 1524,25

Мода 2299,39 2132,50 2243,91 1881,52 2374,58 1802,42 1924,53 1045,85

Стандартное отклонение 495,97 431,91 442,78 331,48 483,43 356,93 380,50 557,89

Дисперсия выборки 245987,69 186546,86 196055,25 109879,89 233703,52 127401,78 144780,32 311239,78

Эксцесс 7,02 6,00 3,87 12,37 2,78 6,65 5,40 -1,25

Асимметричность -2,47 -2,22 -1,93 -3,09 -0,93 -1,56 -1,67 -0,19

Интервал 2880,64 2593,21 2482,65 2257,51 3277,93 2800,18 2472,05 2340,07

Минимум 0,04 3,37 0,42 -5,90 0,05 0,09 0,30 0,14

Максимум 2880,68 2596,59 2483,08 2251,61 3277,98 2800,26 2472,34 2340,21

Сумма 1970356,45 1756823,06 1703813,40 1496688,16 1819104,78 1567055,83 1621972,64 1273597,68

Таблица А.2 - Данные описательной статистики для экспериментов по замеру высоты микроповышения

после прохода рабочей секции лесного плуга

№ Эксперимента №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8

Среднее 56,61 50 47 38 52,33 54,67 45 43,06

Стандартная ошибка 9,57 8,59 10,13 6,69 8,95 7,97 7,52 8,20

Медиана 51,00 43 46,00 36 42,5 55,5 46 41,5

Мода 123,00 110 -1,00 33 29 71 19 4

Стандартное отклонение 40,59 36,43 39,24 26,7 8 37,96 33,81 29,13 34,78

Дисперсия выборки 1647,3 1327,06 1539, 43 717, 07 1441, 06 1142,8 2 848,71 1209, 70

Эксцесс -0,98 -0,97 -1,35 -0,92 -1,18 -1,28 -0,77 -1,52

Асимметричность 0,42 0,42 0,07 0,27 0,30 0,014 -0,38 -0,004

Интервал 119,00 108 111 81 117 106 95 98

Минимум 4,00 2 -1,00 1 -6 4 -13 -5

Максимум 123,00 110 110 82 111 110 82 93

Сумма 1019 900 705 608 942 984 675 775

№ Эксперимента №9 №10 №11 №12 №13 №14 №15 №16

Среднее 69,89 58,11 72,07 55,3 77,53 68 68,31 66,86

Стандартная ошибка 9,45 7,35 9,55 8,42 9,002 7,95 8,36 7,90

Медиана 61 61 74,5 50 74 64 67,5 65

Мода 92 100 81 100 #Н/Д 97 55 65

Стандартное отклонение 41,21 31,20 35,74 33,68 37,12 36,45 33,46 29,55

Дисперсия выборки 1698,10 973,2 8 1276, 99 1134, 23 1377,6 1328,8 1119, 43 873,2 1

Эксцесс -1,34 -1,07 -1,06 -1,35 -0,29 -1,32 -0,58 -1,08

Асимметричность 0,25 -0,25 0,27 -0,07 -0,06 -0,08 -0,18 0,17

Интервал 122 95 108 98 133 106 119 92

Минимум 14 5 21 2 3 14 5 18

Максимум 136 100 129 100 136 120 124 110

Сумма 1328 1046 1009 885 1318 1428 1093 936

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Технико-экономическая эффективность плуга для образования микроповышений

Технико-экономические расчеты выполнены по общепринятой методике [85]. Исходные данные для расчета экономической эффективности проектируемого агрегата представлены в таблице Б.1

ТаблицаБ.1 - Исходные данные для расчета экономической

эффективности экспериментального образца

Наименование показателя Единицы измерения Базовая модель Проектируемая модель

1 2 3 4

Цена орудия руб. 150000 256000

Часовая производительность орудия пог. км/ч 2,5 2,9

Время смены час 8 8

Число смен 1 1

Годовая загрузка орудия дни 45 45

Цена трактора руб. 5400000 5400000

Годовая занятость трактора на всех видах работ час 1200 1200

Количество обслуживающего персонала чел/разряд 1/у 1/у

Часовая тарифная ставка 1 разряда руб. 247 247

Коэффициент, учитывающий набавки и доплаты 2 2

Дополнительная зарплата % 10 10

Страховые взносы % 30 30

Отчисления по травматизму 0,5 0,5

Отчисления на амортизацию: - по орудию - по трактору % 14,3 25 14,3 25

Отчисления на ТО и ремонт: - по орудию - по трактору % 39 23 39 39 23 39

Комплексная цена нефтепродуктов руб. 65 65

Расход горючего на единицу выработки кг 5,07 4,37

Нормативный коэффициент экономической эффективности капиталовложений 0,15 0,15

Таблица Б.2-Показатели экономической эффективности внедрения проектируемого варианта

Показатели Единицы Орудия

измерения Базовый проектируемый

1 2 3 4

Производительность орудия: пог.км

- часовая 2,5 2,9

- сменная 20 23,2

- годовая 900 1044

Текущие затраты, приходящиеся руб. 2170,5 1914,76

на единицу выработки

Удельные капиталовложения руб. 183,33 269,73

Годовой экономический эффект руб. - 253 692

Коэффициент экономической эф- - 2,18

фективности

Срок окупаемости дополнитель- лет - 0,5

ных капиталовложений

ПРИЛОЖЕНИЕ В

УТВЕРЖДАЮ Директор Учебно-опытного лесхоза ЭУ]ВО-«ВГЛ'ГУ им. Г.Ф. Морозова»

у/ /'9 '

^ м.п.

Литовченко П.В.

«16» ноября 2023 г.

АКТ

о внедрении законченной научно-исследовательской работы

Мы, нижеподписавшиеся, представители Воронежского государственного лесотехнического университета имени Г.Ф. Морозова в лице руководителя научно-исследовательской работы, заведующего кафедрой механизации лесного хозяйства и проектирования машин, кандидата технических наук, доцента Дручинина Д.Ю., ответственного исполнителя в лице аспиранта кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин Попова М.А. и представителя Учебно-опытного лесхоза ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» в лице директора Литовченко II.В., составили настоящий акт о том, что результаты научно-исследовательской работы на тему «Обоснование параметров комбинированных рабочих органов лесного туга для образования микроповышений на временно-переувлажняемых почвах», выполненной кафедрой механизации лесного хозяйства и проектирования машин ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова, использованы при оценке влияния методов подготовки почвы на рост и развитие создаваемых лесных культур путем предпосадочной обработки почвы экспериментальным образцом лесного плуга для создания микроповышений при участии исполнителя.

Внедрение результатов исследований дало возможность Учебно-опытному лесхозу ВГЛТУ получить следующий технико-экономический эффект: применение разработанной конструкции лесного плуга позволяет повысить качество подготовки почвы под посадку лесных культур в виде линейных микроповышений шириной 1 м и высотой до 40 см.

Замечания и предложения по дальнейшей работе по внедрению: продолжить работы по совершенствованию конструктивного исполнения и рабочего процесса лесного плуга для образования микроповышений.

Научный руководитель

_зав. каф. МЛХиПМ

|.н., доц., Дручинин Д.Ю.

Ответственный исполнитель аспирант

Попов М.А.

ФГБОУ ВО «

УТВЕРЖДАЮ: учебшй работе Морозова»

Черных А.С.

РЕКОМЕДОВАНО: Учебно-методической комиссией Протокол № 7 от «29» февраля 2024 г. Председатель УМК по направлению «Технологические машины и оборудование»

к.т.н. доц. Четверикова И.В.

АКТ

О внедрении в учебный процесс на кафедре механизации лесного хозяйства и проектирования машин разработок по разделу "Повышение эффективности рабочих процессов и обоснование параметров конструкции машин и оборудования для лесовосстановления, ухода за насаждениями и придорожными территориями, транспортировки, переработки древесины с совершенствованием привода исполнительных механизмов", предусмотренной госбюджетной тематикой кафедры «Разработка технологий и техники для лесовосстановления и защиты лесов от пожаров с обоснованием типа и параметров рабочих органов проектируемых машин на основе цифровых методов моделирования», и согласно развернутому плану кандидатской диссертации аспиранта Попова М.А. на тему «Обоснование параметров комбинированных рабочих органов лесного плуга для образования микроповышений на временно-переувлажняемых почвах».

1. Научный руководитель - к.т.н. доц. Дручинин Д.Ю.

2. Ответственный исполнитель - аспирант Попов М.А.

3. Наименование разделов темы, выполненной аспирантом:

а) обоснование конструктивного исполнения и теоретические исследования рабочего процесса лесного плуга для создания линейных микроповышений;

б) экспериментальные исследования.

4. Краткое описание результатов внедрения, конечный результат.

Разработана новая конструкция лесного плуга для создания линейных микроповышений, позволяющая повысить эффективность и качество подготовки микроповышений под посадку лесных культур на временно-переувлажняемых почвах, и физико-математическая модель его рабочего процесса.

5. Внедрение по дисциплинам: «Теория и конструкция технологических машин и оборудования лесного комплекса», «Процессы и машины в лесном комплексе».

6. Влияние на качество подготовки бакалавров и магистров: результаты исследований повышают уровень учебного процесса и качество подготовки бакалавров и магистров.

7. Эффект от внедрения: использование указанных результатов позволяет повысить качество и эффективность обучающимися профессиональных компетенций, предусмотренных учебным планом направления подготовки.

Зав. кафедрой МЛХ и ПМ, к.т.н., доцент Научный руководитель, к.т.н., доцент

Ответственный исполнитель, аспирант

Дручинин Д.Ю. Дручинин Д.Ю.

Попов М.А.

я**//?

«УТВЕРЖДАЮ» водитель СГБОУ ВО опожарный центр»

Пахомов Ю.Н. СМ 2024 г.

АКТ

о внедрении законченной научно-исследовательской работы

Мы, нижеподписавшиеся, представители Воронежского государственного лесотехнического университета имени Г.Ф. Морозова в лице руководителя научно-исследовательской работы, заведующего кафедрой механизации лесного хозяйства и проектирования машин, кандидата технических наук, доцента Дручинина Д.Ю., ответственного исполнителя в лице аспиранта кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин Попова МА. и представителя Специализированного государственного бюджетного учреждения Воронежской области «Воронежский лесопожарный центр» в лице руководителя Пахомова Ю.Н., составили акт о том, что результаты научно-исследовательской работы на тему «Обоснование компоновки и параметров комбинированных рабочих органов лесного плуга для образования микроповышений», выполненной кафедрой механизации лесного хозяйства и проектирования машин ВГЛТУ имени Г.Ф. Морозова, использованы при оценке влияния методов подготовки почвы на рост и развитие создаваемых лесных культур путем предпосадочной обработки почвы экспериментальным образцом лесного плуга, а также для создания противопожарных минерализованных полос для предотвращения распространения низовых лесных пожаров.

Внедрение результатов исследования дало возможность предприятию (организации) получить следующий технико-экономический эффект: повысить качество выполнения лесовосстановительных работ в различных производственных условиях.

Замечания и предложения о дальнейшей работе по внедрению: продолжить исследования в области совершенствования технологического процесса и разработки конструкций лесных почвообрабатывающих орудий и работы по их внедрению в серийное производство.

Заведующий кафедрой МЛХиПМ «ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова»

к.т.н., доц.

Ответственный исполнитель

аспирант

Дручинин Д.Ю.

Попов М.А.

(подпись)

ВДССЖКОДШ ШВДХРМфЯ

H4 И lUI.I'M ним

№ 2789357

Лесной плуг Х1Я образования чакроповышении

Федеральное госу дарственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский госу дарственный лесотехническии университет имени Г.Ф. Морозова" (ЯЦ)

Авторы Дручинин Денис Юрьевич (Я1~), Попов Максим .4лександрдвич (КС)

шик 2022119496

Пркртт изобретши 16 июля 2022 Г.

Ддп госуларсяеннов р«*страпнн * Государственно* реестре изобретении йфсопсхок Федерация 02 февраля 2023 Г. Срок мостки и «.ни ц I е~аяого ярам ка >к^гг«пн истчыгт 16 июля 2042 Г.