Обоснование параметров и режима работы площадкоделателя вокруг пней тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.01, кандидат наук Поздняков, Евгений Владиславович

• Поздняков, Евгений Владиславович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Поздняков, Евгений Владиславович

Содержание

Введение

1 Состояние вопроса. Цель и задачи исследований

1.1 Характеристика пней различных пород и почвенных условий

1.2 Способы удаления пней, их достоинства и недостатки

1.3 Анализ технических средств, удаляющих надземную часть пней

1.4 Влияние абразивной среды на износостойкость режущих элементов при удалении пней ниже поверхности почвы

1.5 Выбор типа рабочего органа для подготовки площадок-углублений вокруг пней

1.6 Выводы. Цель и задачи исследований

2 Теоретические исследования по обоснованию типа и конструкции рабочего органа для подготовки площадок-углублений вокруг пней

2.1 Обоснование компоновки орудия для образования площадок-углублений вокруг пней

2.2 Моделирование технологического процесса площадкоделателя с гибкими рабочими органами для формирования площадок-углублений вокруг пней

2.2.1 Методика моделирования

2.2.2 Программная реализация модели

2.2.3 Начальные и граничные условия, допущения модели

2.3 Влияние параметров площадкоделателя с гибкими рабочими органами на эффективность его работы

2.3.1 Входные параметры и выходные характеристики математической модели технологического процесса площадкоделателя

2.3.2 Особенности проведения компьютерного эксперимента

2.3.3 Зависимости показателей эффективности площадкоделателя

от его кинематических параметров

2.3.4 Зависимости показателей эффективности площадкоделателя

от его конструктивных параметров

2.4 Многофакторная оптимизация параметров площадкоделателя

2.4.1 Особенности решения задачи оптимизации

2.4.2 Оптимизация кинематических параметров площадкоделателя

2.4.3 Номограмма для определения параметров площадкоделателя

2.5 Влияние плотности распределения пней на параметры рабочего процесса площадкоделателя с изменяемым вылетом стрелы гидроманипулятора

2.6 Основные результаты и выводы

3 Программа и методика лабораторных экспериментальных исследований

3.1 Оборудование, применяемое в экспериментальных исследованиях

3.2 Методика проведения лабораторных испытаний

3.3 Планирование многофакторного эксперимента по очистке окрашенных пней

3.4 Методика определения параметров эффективности технологического процесса очистки окрашенных пней

3.4.1 Определение нагрузок на гибких рабочих органах площадкоделателя

3.4.2 Определение мощности, затрачиваемой тросами на очистку окрашенных пней

3.5 Выводы

4 Результаты экспериментальных исследований

4.1 Определение влияния кинематических параметров площадкоделателя на показатели эффективности его технологического процесса

4.2 Определение влияния параметров троса на показатели эффективности площадкоделателя

4.3 Определение влияния параметров пня на показатели эффективности площадкоделателя

4.4 Основные результаты и выводы

5 Технико-экономическое обоснование использования рабочего органа площадкоделателя вокруг пней на вырубках и гарях

5.1 Разработка опытного образца площадкоделателя вокруг пней

и результаты его полевых экспериментальных испытаний

5.2 Комбинированная машина для образования площадок-углублений и понижения пней

5.3 Расчет экономической эффективности применения разработанного площадкоделателя для формирования площадок вокруг пней

Общие выводы и рекомендации

Библиографический список

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров и режима работы площадкоделателя вокруг пней»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В настоящее время в условиях вырубок и лесных пожаров проблема восстановления лесов становится все более актуальной. Лесовосстановление - это сложный, многооперационный технологический процесс, включающий расчистку вырубок от порубочных остатков и пней, подготовку почвы, посадку и уход за лесными культурами. Наиболее энергоемкой и затратной операцией является удаление пней.

Одним из распространенных способов удаления пней является их корчевание различными корчевателями, корчевателями-собирателями и корчевальными машинами. Однако, технологический процесс известных корчевателей (КМ-1, ОРВ-1,5, Д-513А и др.) имеет ряд существенных недостатков, к которым относятся высокая энергоемкость, низкая производительность, разрушение структуры и удаление до 60 % плодородного слоя почвы, повышение пожароопаспости и создание условий для аккумуляции вредителей леса.

Это послужило поводом для создания технических средств (МУП-4, МПП-0,75, МДП-1,5 и др.), понижающих пни путем срезания, дробления, высверливания и фрезерования активными рабочими органами, которые снижают вредное воздействие на окружающую среду, более эффективно используют мощность двигателя трактора и производительней по сравнению с рычажными корчевателями. Однако эти машины из-за интенсивного абразивного износа рабочих органов не реализуют заложенную в их конструкцию более высокую производительность и, главное, понижают пни только до 0...5 см над поверхностью почвы. Оставшаяся в почве часть пней продолжает оставаться существенным препятствием для работы плугов, культиваторов, лесопосадочных машин.

Как показывает имеющийся опыт, и исходя из агротехнически установленных глубин обработки почвы и посадки, пни необходимо удалять ниже поверхности земли на глубину до 15...20 см. В этом случае значительно

снижаются динамические нагрузки на рабочие органы машин, эксплуатируемых на вырубках и гарях, возрастают скорости поступательного движения агрегатов, создаются условия для полной механизации процесса лесовосста-новления и повышения качества выполняемых работ.

Поэтому для повышения эффективности работы всего комплекса лесо-культурных машин на вырубках и гарях целесообразно пни очищать от почвы и удалять ее вокруг каждого пня, образуя площадку-углубление глубиной до 15...20 см и диаметром, достаточным для осуществления технологического процесса, например, дробления рабочим органом типа МУП-4.

Разработка новой конструкции площадкоделателя вокруг пней требует теоретических и экспериментальных исследований, направленных на оптимизацию конструктивных и технологических параметров рабочих органов, обеспечивающих подготовку площадок-углублений вокруг пней и их очистку от почвы.

Работа выполнена в соответствии с госбюджетной темой ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» «Разработка ресурсо- и экологосберегающих технологий и обоснование типа и параметров рабочих органов машин для лесовосстановления и лесоразведения в лесостепной и степной зонах РФ» (№ гос. регистрации 01201168736).

Степень разработанности темы. Вопросам изучения процессов удаления пней корчевателями и машинами с активными рабочими органами посвящены работы Алябьева А.Ф., Баранова А.И., Бартенева И.М., Винокурова В.Н., Драпалюка М.В., Жданова Ю.М., Казакова В.И., Попикова П.И., По-смегьева В.И., Серикова Ю.М., Сухова И.В., Фокина C.B. и др. Проведенный анализ этих работ свидетельствует о том, что удаление пней машинами с активными рабочими органами является перспективным способом. Но имеющихся данных недостаточно для совершенствования технологического процесса и разработки более эффективных технических средств. Одним из перспективных направлений является разделение процесса удаления пней на очистку от почвы их подземной части и собственно дробление на глубине до

15...20 см ниже поверхности почвы.

Цель и задачи исследования. Повышение качества механизированной подготовки пней к понижению ниже поверхности почвы путем обоснования параметров технологического процесса и рабочих органов площадкоделате-ля, обеспечивающих создание площадок-углублений вокруг пней и их очистку от почвы в пределах глубины площадки.

Исходя из поставленной цели работы, определены следующие задачи:

1) разработать новое техническое решение по образованию площадок-углублений вокруг пней с их очисткой от почвы в пределах глубины площадки;

2) разработать математическую модель рабочего процесса подготовки пней к понижению ниже поверхности почвы площадкоделателем с гибкими рабочими органами, вращающимися одновременно на горизонтальной оси и вокруг пня;

3) установить зависимости взаимодействия гибких рабочих органов площадкоделателя с боковой поверхностью пня и почвой;

4) провести лабораторные и полевые испытания площадкоделателя с гибкими рабочими органами и разработать рекомендации по его внедрению в производство.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования являются конструкция площадкоделателя и рабочий процесс подготовки пней к понижению ниже поверхности почвы. Предметом исследования являются конструктивные и технологические параметры гибких рабочих органов площадкоделателя и основные параметры его рабочего процесса.

Научная новизна работы:

1) разработано новое техническое решение процесса механизированной подготовки пней к понижению, отличающегося образованием площадок-углублений вокруг пней и их очисткой от почвы, производимого за счет площадкоделателя с гибкими рабочими органами (патент РФ на изобретение № 2496294);

2) разработана математическая модель рабочего процесса площадкоде-лателя вокруг пней, отличающаяся учетом механических свойств гибких рабочих органов площадкоделателя, вращающихся одновременно на горизонтальной оси и вокруг пня;

3) установлены аналитические зависимости взаимодействия гибких рабочих органов площадкоделателя с боковой поверхностью пня и почвой, отличающиеся учетом влияния кинематических и конструктивных параметров площадкоделателя, параметров его гибких рабочих органов и очищаемого пня на показатели эффективности технологического процесса машины;

4) установлены зависимости для определения основных конструктивных параметров и режимов работы площадкоделателя вокруг пней, учитывающие вращение гибких рабочих органов вокруг пня при их одновременном вращении па горизонтальной оси.

Теоретическая значимость работы заключается в результатах исследования взаимодействия гибких рабочих органов площадкоделателя с почвой и боковой поверхностью пня, учете влияния параметров гибких рабочих органов и пней на процесс создания площадок-углублений вокруг пней и их очистки от почвы, в установленных зависимостях показателей эффективности технологического процесса площадкоделателя от его конструктивных и технологических параметров.

Практическая значимость работы состоит в разработке новой конструктивно-технологической схемы площадкоделателя вокруг пней, рекомендаций по выбору основных параметров его гибких рабочих органов и процесса подготовки пней к понижению ниже поверхности почвы. Результаты внедрены в учебно-опытный лесхоз ФГБОУ ВПО «ВГЛТА», в ООО «Сталь-синтез», в ОАО «Центральное опытно-конструкторское бюро лесохозяйст-венного машиностроения», в ТОГАУ «Горельский лесхоз» Тамбовской области, в ТОГАУ «Тамбовский лесхоз» Тамбовской области, в учебный процесс ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия».

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Научные результаты, полученные при проведении исследований, соответствуют п. 5 «Обоснование и оптимизация параметров и режимов работы лесозаготовительных и лесохозяйственных машин» паспорта специальности 05.21.01 -Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства.

Методологическая, теоретическая и эмпирическая база исследования. Теоретические исследования были проведены на базе имитационного моделирования и разработки математической модели технологического процесса подготовки пией к понижению с применением классической динамики (метода динамики частиц) и метода конечных элементов. Решение систем дифференциальных уравнений проводилось при помощи численного интегрирования на ЭВМ. Проведение экспериментальных исследований осуществлялось с применением теории планирования и общепринятой методики обработки экспериментальных данных.

Научные положения, выносимые на защиту:

1) новое техническое решение по подготовке пней к понижению, позволяющее создавать площадки-углубления вокруг пней и очищать их от почвы;

2) математическая модель рабочего процесса подготовки пней к понижению ниже поверхности почвы площадкоделателем с вращающимися одновременно на горизонтальной оси и вокруг пня гибкими рабочими органами, позволяющая осуществлять теоретические исследования на основе имитационного моделирования;

3) аналитические зависимости взаимодействия гибких рабочих органов площадкоделателя с боковой поверхностью пня и почвой, позволяющие определить влияние кинематических и конструктивных параметров площадкоделателя и его гибких рабочих органов, а также параметров пня на показатели эффективности технологического процесса машины;

4) зависимости основных конструктивных параметров и режимов работы площадкоделателя с гибкими рабочими органами от размеров и характера

поверхности пней, позволяющие обеспечивать высокую полноту и качество очистки боковой поверхности пней от почвы.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована теоретически и доказана лабораторными и полевыми исследованиями, проверкой опытного образца площадкоделателя вокруг пней, оснащенного гибкими рабочими органами, в условиях вырубок и гарей, статистической обработкой результатов экспериментов.

Диссертационная работа выполнена на кафедре механизации лесного хозяйства и проектирования машин ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» в 2012-2015 гг.

Основные положения диссертационной работы докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Воронежской государственной лесотехнической академии (2012-2015 гг.), II международной научной конференции «Технические науки: теория и практика» (г. Чита, 2014 г.), XV международной молодежной научной конференции «Се-вергеоэкотех-2014» (г. Ухта, 2014 г.), международной научно-технической конференции «Механика технологических процессов в лесном комплексе» (г. Воронеж, 2014 г.), международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы научных исследований XXI века: теория и практика» (г. Воронеж, 2014 г.), VII международной научно-практической конференции «Научное обозрение физико-математических и технических наук в XXI веке» (г. Москва, 2014 г.).

Личный вклад автора заключается в постановке цели и задач исследований, планировании и проведении экспериментов, разработке конструкций лабораторной и полевой установок, выполнении вычислительных операций, анализе результатов работы, подготовке основных публикаций по теме исследования.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 18 работах, включая 7 публикаций в изданиях, рекомендованных ВАК, 1 патент

на изобретение и 2 свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций, библиографического списка и приложений. Общий объем работы - 178 страниц машинописного текста, из них основного текста - 156 страниц. Работа включает 67 рисунков, 25 таблиц и 143 использованных источника, 11 из которых иностранные.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Характеристика пней различных пород и почвенных условий

В лесную зону Европейско-Уральского региона входят три подзоны (северная, средняя, южная тайга) и зона смешанных лесов.

Южная тайга хорошо развита в виде сплошной полосы только на Русской равнине и в Западной Сибири. Крупные площади в подзоне находятся под березово-осиновыми лесами вторичного происхождения. Южная тайга -наиболее освоенная подзона тайги. Природный состав южной тайги - 4 из 10 (сосны соответственно от 1 до 4 из 10). Преобладающими почвами являются глеево-подзолистые, дерново-карбонатные и подзолы [30, 131].

Смешанные хвойно-широколиственные леса образуют переходную полосу между тайгой и широколиственными лесами. В составе смешанных хвойно-широколиственных лесов в Европейской части России чаще всего представлены сосна, дуб, береза, осина и незначительно ель (4С2ЕЗБ10С, единично Д и другие породы). Преобладающими почвами являются дерново-подзолистые, дерново-карбонатные, торфяные, подзолисто-глеевые [30, 131].

Лесостепь расположена в умеренном поясе Северного полушария и образует в Евразии сплошную полосу от Карпат до предгорий Алтая, характеризующуюся чередованием различных участков леса, степей и лугов.

Лесостепная зона неоднородна по климатическим и почвенным условиям. Поэтому лесостепь принято делить на 3 части - западную, центральную и восточную. Преобладающие почвы:

- в западной лесостепи - деградированные суглинистые черноземы на лессе, темно-серые, серые и светло-серые оподзоленные суглинки;

- в центральной лесостепи - серые лесные, в разной степени оподзоленные, дерновые, слабоподзолистые песчаные, супесчаные оподзоленные черноземы;

- в восточной лесостепи - выщелоченные и обыкновенные суглинистые и глинистые черноземы, темно-серые, серые и светло-серые, дерново-подзолистые разного механического состава.

Природный состав лесов - в западной лесостепи ЗС6Д1БК и другие твердолиственные породы; в центральной - ЗС6Д2Б20с2Лп и восточной -2С2Д2Б20с2Лп и другие породы [30, 131].

Важным фактором при операциях по лесовосстановлению, в частности при корчевании пней, является порода дерева. Наиболее распространенными породами деревьев, произрастающих в этих природных зонах, являются береза, дуб, ель, клен, липа, осина, сосна, ясень.

Диаметр ствола берез достигает 80 см. Корневая система березы мощная, не имеющая главного стержня и широко уходящая вглубь, обеспечивает деревьям хорошую ветроустойчивость. Множество боковых корней расходится почти горизонтально, близко к поверхности почвы.

Диаметр ствола дуба - 1... 1,5 м, у очень старых деревьев — до нескольких метров. Корневая система стержневая, достигает глубины до 5 м и более, обеспечивая большую ветроустойчивость; на подзолистых и каменистых почвах - поверхностная.

Ель может достигать диаметра 1... 1,5 м. Корневая система - поверхностная.

Корневая система кленов - с преобладанием горизонтальных корней.

Липа имеет диаметр ствола - до 2 м (иногда до 5 м). Корневая система мощная, глубокая, с хорошо выраженным стержневым корнем, поэтому дерево прочно заякорено в почве и ветроустойчиво.

Сосны обычно имеют диаметр ствола до 1 м. Корневая система, как правило, хорошо развита, с глубоко идущим главным корнем и широко расходящимися боковыми.

Диаметр ствола ясеня - до 1 м. Корневая система ясеня в различных экологических условиях неодинакова. При недостатке влаги и глубоком залегании вод хорошо развит стержневой вертикальный корень с массой боковых

корней, расположенных горизонтально. Если же грунтовые воды неглубокие, развивается поверхностная (якорная) корневая система с множеством вертикальных отростков [69, 72].

Различные древесные породы по-разному поддаются корчеванию. Сопротивление пней корчеванию зависит от характера строения корневой системы древесных пород.

Из таблицы 1.1 видно, что основная масса крупных проводящих корней ели находится на поверхностном (0...15 см) слое почвы, т.е. в зоне обработки. По характеру строения и распределению по почвенным горизонтам корневые системы осины существенно отличаются от ели. У осины толстые корни далеко не распространяются в горизонтальном направлении, а заглубляются в почву непосредственно под пнем на глубину 40...60 см. В горизонтальном же направлении на расстоянии 4...5 м распространены корни диаметром 2...3 см, густо пронизывающие верхний двадцатисантиметровый слой. Береза занимает промежуточное положение между елью и осиной. Толстые проводящие корни березы сосредоточены несколько глубже, чем у ели. В верхних гумусирован-ных слоях почвы располагаются корни диаметром 5...6 см [62].

Дуб, в свою очередь, в основном порослевой, а, следовательно, и многоствольный. У порослевого дуба комлевая часть сильно утолщенная. Ыа уровне поверхности почвы площадь поперечного сечения пня в 1,5... 1,8 раза больше площади на уровне среза. В поперечном сечении пни не имеют четкой круглой формы, и, чем ближе к земле, тем сильнее это проявляется.

Для дуба и клена характерно наличие корневых лап, количество которых находится в пределах 4...6 штук. Корневые лапы разветвляются на ряд самостоятельных корней.

Дуб имеет наклонные и якорные корни, расположенные под пнем. Скелетные корни стремятся к заглублению, при этом для них характерна сбе-жесть (2...3 см на 1 м длины). Поперечное сечение корней имеет овальную форму. Максимальный диаметр корней возле пня достигает 40 см, минимальный - 10... 15 см.

Для клена также характерны крупные корни, имеющие диаметр 8... 16 см и располагающиеся в радиусе 50 см вокруг пня. На глубине 16...45 см они распространяются параллельно поверхности почвы [51].

Таблица 1.1 - Характер размещения скелетных корней основных

древесных пород в различных почвенных горизонтах подзолистых среднесуглинистых почв (средние из 10 измерений по каждой породе при диаметре пней 28 см)

Глубина взятия монолита, Сосна Ель Береза Осина

Средний диаметр, Вес в кг на 1 м2 Средний диаметр, Вес в кг на 1 м2 Средний диаметр, Ь (Ч « 2 со и я са 33 Средний диаметр, Ь се О 03 Ш Я

0-15 3,8 2,9 6,9 4,3 6,4 4,1 3,2 2,1

15-30 4,5 3,6 4,3 2,1 7,2 6,3 2,8 2,9

30-45 4,4 2,3 1,9 1,4 5,2 2,6 2,3 1,6

45-60 2,8 1,0 1,7 0,1 3,2 0,3 1,8 0,4

Характер строения корневых систем существенное влияние оказывает и на производительность корчевателей. В таблице 1.2 приведены данные, характеризующие затраты времени на корчевку пней основных лесообразую-щих пород.

Из данных таблицы 1.2 видно, что наибольшее время приходится на корчевку пней осины. Второе место по сложности раскорчевки занимает береза. В отличие от других древесных пород береза часто произрастает в виде порослевых насаждений и после рубки образует групповые пни. При корчевке таких пней производительность корчевателя понижается в 1,5...2 раза [62].

Одним из важнейших факторов, характеризующих условия лесовосста-новления, является высота пней, которая во многом зависит от породы, лесо-растительных условий и сезона рубки.

Так, деревья сосны и осины за счет значительно меньшей комлеватости нижней части ствола, чем ели, березы и дуба, срезаются на меньшей высоте

от поверхности почвы.

Таблица 1.2 - Затраты времени на корчевку свежих пней

корчевателем-собирателем Д-513А в зависимости от породы и диаметра пней [62]

Диаметры пней, см Время (с), затраченное на корчевку пня

осины березы сосны ели

До 15 36,4 29,4 28,5 24,6

16-20 48,2 38,1 35,7 29,1

21-24 58,6 44,5 39,4 31,3

24-28 69,7 54,8 42,0 42,3

29-32 94,3 76,8 64,3 58,6

33-36 120,4 92,4 88,6 62,3

37-40 152,4 102,1 97,3 72,5

Значительно влияют на высоту пней лесорастительные условия. В типах леса с сухими или дренированными почвами деревья имеют менее комлева-тую нижнюю часть, чем в типах леса с временно переувлажненными почвами, поэтому пни во втором случае, как правило, имеют большую высоту.

Сезон рубки наиболее тесно связан с высотой пня. Обычно при заготовке древесины в зимний период высота пней у всех пород на 10... 12 % больше, чем в летний [76, 117, 119].

Количество пней на вырубках - один из основных факторов, определяющих условия работы машинно-тракторных агрегатов и технологию лесо-восстановительных работ. Относительное распределение вырубок по количеству пней в разных лесорастительных зонах Европейской части России представлено в таблице 1.3.

Анализ данных таблицы 1.3 свидетельствует о том, что во всех лесорастительных зонах вырубок с количеством пней до 400 шт/га наблюдается мало - 3...9 %. Значительную долю - 34...50 % - представляют вырубки с количеством пней от 401 до 600 шт/га. Остальные вырубки имеют более 600

пней на 1 га. Причем, 41...45 % вырубок имеют 601...800 пней на 1 га, 9... 12 % - 800... 1200 штук и около 1.. .3 % вырубок - более 1200 пней [119].

Таблица 1.3 - Распределение вырубок по количеству пней в

Европейской части России

Количество пней, шт/га Распределение вырубок (%) по лесорастительным зонам

таежная смешанных лесов лесостепная

до 400 5 3 9

401-600 40 50 34

601-800 45 41 42

801-1200 9 4 12

более 1200 1 2 3

Количество пней на вырубке, в свою очередь, влияет на расстояние между ними. Беккер М.Г. в своей работе [39] указывает зависимость среднего расстояния между соседними деревьями от их плотности, согласно которой при увеличении плотности уменьшается расстояние, и, как следствие, ухудшается проходимость машинно-тракторных агрегатов на возобновляемом участке.

Еще одним важным фактором, влияющим на условия лесовосстановле-ния, является абразивный износ рабочих органов почвообрабатывающих машин, который зависит от типа почвы.

Установлено, что интенсивность и величина абразивного износа определяются физико-механическими свойствами почв. Чем больше в почве содержится песчаных частиц размером 1,00...0,25 мм, тем больше абразивный износ металла; при этом большую роль играют наиболее твердые минералы -кварц, микротвердость которого выше лемешной стали и достигает 800... 1100 кг/мм. Важную роль играет окатаность зерен кварца. Чем круглее зерна, тем меньше абразивный износ, чем неровнее - тем интенсивнее износ металла.

Большое значение имеет степень фиксации (закрепления) песчаных зерен в массе суглинистой или глинистой почвы. При прочной фиксации (в сухой почве) наблюдается наибольший износ металла. При оптимальной влаж-

ности почвы, обеспечивающей минимальное удельное сопротивление, износ также минимален в связи со слабой фиксацией песчаных зерен в почве. Увеличение плотности и твердости почвы ведет к увеличению абразивного износа металла, так как фиксация частиц при этом увеличивается.

В супесчаных и песчаных почвах, где мало глинистых частиц, основную связующую и фиксирующую роль играет их влажность. Для этих почв имеется «порог» увлажнения, при котором они обладают максимальным абразивным износом. С уменьшением или увеличением влажности за пределами «порога» абразивный износ уменьшается [24, 38].

Исследованиями установлено, что глинистые и суглинистые почвы обладают наименьшей изнашивающей способностью при 14... 18 % абсолютной влажности. С уменьшением влажности от указанного предела изнашивающая способность их увеличивается до определенного значения, после которого она резко уменьшается. Верхний предел влажности составляет 0,4 от значения верхнего предела пластичности. Супесчаные почвы обладают максимальным абразивным износом при абсолютной влажности 14 %. С увеличением или уменьшением влажности от указанного значения абразивный износ этих почв уменьшается. При абсолютной влажности 9... 10 % абразивный износ таких почв минимальный.

Имеется наиболее общий критерий абразивного износа почв по содержанию в них «физического» песка (частицы размером больше 0,01 мм). В соответствии с критерием почвы делятся на три группы.

В первую группу входят почвы с малой изнашивающей способностью, содержащие до 80 % «физического» песка; во вторую - супесчаные и песчаные почвы со средним абразивным износом, содержащие от 80 до 95 % «физического» песка и незначительное количество каменистых включений; в третью включены почвы, содержащие от 95 до 100 % «физического» песка с большим количеством камней и обладающие большим абразивным износом.

Максимальный абразивный износ лемехов для первой группы почв колеблется в пределах от 2 до 30 г/га, второй - около 100 г/га, третьей - до 260 г/га (граммов металла на 1 га пашни с 1 лемеха) [38].

1.2 Способы удаления пней, их достоинства и недостатки

При создании лесных культур на вырубках по сравнению с безлесными территориями условия работ тракторов и применяемых машин значительно ухудшаются из-за наличия пней, корневых систем, порубочных остатков и частично древесно-кустарниковой растительности. Кроме того, во многих районах для успешного роста культур необходимо в течение 10...20 лет проводить лесокультурные и лесоводственные уходы, заключающиеся в обработке почвы и борьбе с быстрорастущей нежелательной растительностью. Поэтому технология создания лесных культур на вырубках должна обеспечивать возможность использования техники в течение всего периода выращивания культур [71, 119].

При создании высокопродуктивных насаждений на вырубках, несмотря на различия в условиях, имеется много сходных технологических операций. Такие технологические операции принято объединять в одну группу и называть подготовительными работами на вырубках.

Подготовка лесокультурной площади - создание необходимых условий для эффективного проведения механической обработки почвы и последующих агротехнических и лесоводственных приемов.

К подготовительным работам на вырубках относятся расчистка площадей от порубочных остатков, валежника, неликвидной древесины, камней, поросли малоценных лиственных древесных и кустарниковых пород, корчевание пней, вычесывание корней, планировка поверхности почвы и т.д.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Поздняков, Евгений Владиславович, 2015 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Адамов, В. Е. Статистика промышленности [Текст] : учеб. пособие / В. Е. Адамов, Э. В. Вергилес. - М. : Финансы и статистика, 2005. - 326 с.

2. Адлер, 10. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных решений [Текст] : учеб. пособие / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. - М. : Наука, 1976.-279 с.

3. Алентьев, П. Н. Проблемы восстановления и выращивания дубрав [Текст] / П. I I. Алентьев. - Майкоп : Адыг. отд. Краснод. кн. изд-ва, 1990. - 256 с.

4. Алябьев, А. Ф. Зависимость качественных показателей работы оборудования для расчистки вырубок от его параметров [Текст] / А. Ф. Алябьев // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. - 2011. - №3 (79). - С. 74-77.

5. Алябьев, А. Ф. Обоснование технологических комплексов машин для лесовосстановления [Текст] : монография / А. Ф. Алябьев. - М. : ГОУ ВПО МГУЛ, 2010.-256 с.

6. Алябьев, А. Ф. Оценка эффективности технологических комплексов машин и создание новых средств механизации для лесовосстановления [Текст] : дис. ... д-ра. техн. наук / А. Ф. Алябьев. - М., 2011. - 427 с.

7. Анисимов, Г. М. Основы научных исследований лесных машин [Текст] : учебник / Г. М. Анисимов, А. М. Кочнев. - 2-е изд., испр. - СПб. : Издательство «Лань», 2010.-528 с.

8. Арене, X. Многомерный дисперсионный анализ [Текст] / X. Арене, Ю. Лейтер. - М.: Финансы и статистика, 1985. - 231 с.

9. A.c. 291668 СССР, МПК А01 с 5/04. Машина для подготовки посадочных площадок [Текст] / 10. М. Сериков, X. Т. Давранбеков, С. С. Шабу-рян, М. X. Давлетов; заявитель Среднеазиатский научно-исследовательский институт лесного хозяйства. - №1355877/30-15; заявл. 05.08.69; опубл. 06.01.71, Бюл. №4-3 с.

10. A.c. 318371 СССР, МПК А01 g 23/06. Корчеватель [Текст] / Л. П.

142

Кудимов, А. Г. Параев, В. В. Серга, А. А. Скобелев, И. Д. Карасев, С. А. Фу-ников, А. Г. Кочугаев. - №1344879/30-15; заявл. 30.06.69; опубл. 28.10.71, Бюл. №32 - 2 с.

11. A.c. 360922 СССР, МПК А01 g 23/06. Фрезерный корчеватель [Текст] / А. В. Камашев, А. М. Баранов, С. II. Шмаков, В. И. Казаков; заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства. -№1658121/29-33; заявл. 17.05.71; опубл. 07.12.72, Бюл. №1 - 2 с.

12. A.c. 388716 СССР, МПК А01 g 23/06. Устройство для измельчения пней [Текст] / Е. В. Ершов, Г. П. Кузнецов, В. Г. Милов; заявитель Ленинградский научно-исследовательский институт лесного хозяйства. -№1630368/29-33; заявл. 22.02.71; опубл. 05.07.73, Бюл. 29-2 с.

13. A.c. 395037 СССР, МПК А01 с 5/00, А01 g 23/06. Орудие для поделки площадок при облесении лесных склонов [Текст] / В. Е. Мольдерф, П. И. Ежак, В. И. Гридпев, X. Т. Давранбеков; заявитель Среднеазиатский научно-исследовательский институт лесного хозяйства. - №1802889/30-15; заявл. 29.06.72; опубл. 28.08.73, Бюл. №35 - 2 с.

14. A.c. 395050 СССР, МПК А01 g 23/06. Корчеватель [Текст] / И. М. Бартенев. -№1772780/29-33; заявл. 14.04.72; опубл. 28.08.73, Бюл. №35 -2 с.

15. A.c. 397171 СССР, МПК А01 g 23/06. Корчеватель [Текст] / В. Н. Киселев, С. А. Фуников; заявитель Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени государственный торфяной трест. - №1746962/29-33; заявл. 11.02.72; опубл. 17.09.73, Бюл. №37 - 3 с.

16. А. с. 413916 СССР, МПК А01 g 23/06, В27 с 5/00. Рабочий орган для фрезерования пней [Текст] / Е. В. Ершов, В. Г. Милов; заявитель Ленинградский научно-исследовательский институт лесного хозяйства. - №1811638/2933; заявл. 19.07.72; опубл. 05.02.74, Бюл. №5 - 2 с.

17. А. с. 536772 СССР, МПК А01 С 5/04. Машина для подготовки посадочных площадок [Текст] / В. В. Чернышев, Ю. М. Сериков, В. И. Никитин,

В. В. Пельтек; заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт

143

лесоводства и механизации лесного хозяйства. - №2120719/15; заявл. 03.04.75; опубл. 30.11.76, Бюл. №44 - 3 с.

18. A.c. 1126641 СССР, МПК Е01 Н 1/02. Цилиндрическая щетка [Текст] / Г. Л. Карабан, А. А. Кузнецов, С. М. Алхимов, А. С. Хвастов; заявитель Ордена Трудового Красного Знамени академия коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова. - №3566375/29-11; заявл. 15.03.83; опубл. 30.1 1.84, Бюл. №44 - 3 с.

19. A.c. 1240388 СССР, МПК А01 G 23/06. Машина для срезания пней [Текст] / В. В. Прокопенко. - №3789761/29-15; заявл. 11.09.84; опубл. 30.06.86, Бюл. №24 - 2 с.

20. A.c. 1323033 СССР, МПК А01 g 23/06. Корчеватель [Текст] / И. М. Бартенев, А. М. Салдаев, А. К. Елисеев, А. А. Свиридов, В. Н. Замасков. -№4012490/29-15; заявл. 23.01.86; опубл. 15.07.87, Бюл. №26 - 5 с.

21. Афифи, А. Статистический анализ: подход с использованием ЭВМ [Текст] / А. Афифи, С. Эйзен. - М. : Мир, 1982. - 488 с.

22. Балкай, Т. Г. Борьба с сорной растительностью на открытых мелиоративных каналах гербицидом рандауп [Текст] / Т. Г. Балкай // Наукоемкие технологии в мелиорации : материалы международной конференции «Костя-ковские чтения». - М. : ВНИИА, 1998. - С. 482-485.

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

24. Бартенев, И. М. Изнашивающая способность почв и ее влияние на долговечность рабочих органов почвообрабатывающих машин [Текст] / И. М. Бартенев, Е. В. Поздняков // Лесотехнический журнал. - 2013. - № 3 (11). -С. 114-123.

25. Бартенев, И. М. Математическая модель площадкоделателя для формирования площадок вокруг пней [Текст] / И. М. Бартенев, Е. В. Поздняков // Лесотехнический журнал. - 2014. - № 4 (16). - С. 147-156.

26. Бартенев, И. М. Машины и механизмы лесного и лесопаркового хозяйства [Текст] : учеб. пособие / И. М. Бартенев. - Воронеж : ФГБОУ ВПО

144

«ВГЛТА», 2014.-348 с.

27. Бартенев, И. М. Обоснование параметров рабочих органов корчевателей непрерывного действия [Текст] / И. М. Бартенев, А. М. Салдаев // Механизация защитного лесоразведения : сб. науч. тр. ВНИАЛМИ. - Волгоград, 1986.-С. 120-132.

28. Бартенев, И. М. Оптимизация параметров технологического процесса площадкоделателя для формирования площадок вокруг пней [Текст] / И. М. Бартенев, Е. В. Поздняков // Лесотехнический журнал. - 2014. - № 4 (16). - С. 156-166.

29. Бартенев, И. М. Система машин для лесного хозяйства и защитного лесоразведения [Текст] : учеб. пособие / И. М Бартенев, М. В. Драпалюк, М. Л. Шабанов. - Воронеж : ГОУ ВПО «ВГЛТА», 2010. - 215 с.

30. Бартенев, И. М. Площадкоделатель вокруг пней [Текст] / И. М. Бартенев, Е. В. Поздняков // Лесотехнический журнал. - 2014. - № 1 (13). - С. 156-158.

31. Бартенев, И. М. Технологии и машины удаления поросли, порубочных остатков и пней на вырубках [Текст] : депонир. рукопись / И. М. Бартенев, С. В. Малюков. - Воронеж : ГОУ ВПО «ВГЛТА», 2010. - 82 с. - Деп. в ВИНИТИ 16.07.2010, №454-В2010.

32. Бартенев, И. М. Технология сплошной обработки почвы под культуры дуба на вырубках [Текст] / И. М. Бартенев, И. В. Сухов, В. И. Вершинин //Лесное хозяйство. - 1995. - №4. - С. 42-43.

33. Бартенев, И. М. Экологизация процесса освоения вырубок под лесные культуры [Текст] / И. М. Бартенев // Лесотехнический журнал. - 2012. -№1(5).-С. 21-25.

34. Бартенев, И. М. Энергосберегающие и природосберегающие технологии в лесном комплексе [Текст] : учеб. пособие / И. М. Бартенев. - Воронеж : ФГБОУ ВПО «ВГЛТА», 2014.-107 с.

35. Бартенев, И. М. Эффективные и экологически безопасные технологии удаления пней на вырубках [Текст] / И. М. Бартенев, Е. В. Поздняков //

145

Лесотехнический журнал. - 2013. -№ 4 (12). - С. 146-151.

36. Бартенев, И. М. Эффективные способы и технические средства удаления пней [Текст] / И. М. Бартенев, Е. В. Поздняков // Тракторы и сельхозмашины. - 2013. - №9. - С. 13-16.

37. Батищев, С. Н. Обоснование параметров ударных рабочих органов машин для удаления пней [Текст] : дисс. ... канд. техн. наук / С. Н. Батищев.

- Воронеж : ВГЛТА, 2011. - 185 с.

38. Бахтин, П. У. Физико-механические и технологические свойства почв [Текст] / П. У. Бахтин. - М. : «Знание», 1971. - 64 с.

39. Беккер, М. Г. Введение в теорию систем местность-машина. Ч. 1. Местность. Ч. 2. Машина [Текст] / М. Г. Беккер. - М. : «Машиностроение», 1973.-520 с.

40. Беликов, Е. В. Обоснование параметров фрезы с гидроприводом для понижения пней твердолиственных пород на лесных участках [Текст] : дисс. ... канд. техн. наук / Е. В. Беликов. - Воронеж : ВГЛТА, 2010. - 171 с.

41. Бикел, П. Математическая статистика [Текст] / П. Бикел, К. Доксам.

- М. : Финансы и статистика, 1983. - 278 с.

42. Борщов, Т. С. Культуртехника в Нечерноземной зоне [Текст] / Т. С. Борщов, И. А. Гинтвот. - М. : Колос, 1981. - 253 с.

43. Бухтояров, Л. Д. Разработка конструкции и обоснование параметров инерционно-рубящего рабочего органа кустореза для удаления лесной поросли [Текст] : дис. ... канд. техн. наук / Л. Д. Бухтояров. - Воронеж, 2004. -197 с.

44. Винокуров, В. Н. Исследование, разработка и внедрение в производство самозатачивающихся рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий [Текст] : монография / В. Н. Винокуров. - М. : ГОУ ВПО МГУЛ, 2009.-311 с.

45. Винокуров, В. Н. Машины и механизмы лесного хозяйства и садово-паркового строительства [Текст] : учебник для вузов / В. Н. Винокуров, Г.

В. Силаев, А. А. Золотаревский. - М. : Издательский центр «Академия»,

146

2004. - 400 с.

46. Гидроманипуляторы и лесное технологическое оборудование [Текст] : монография / И. М. Бартенев, 3. К. Емтыль, А. П. Татаренко и [др.]. - М. : Флинта, Наука, 2011,- 408 с.

47. Горский, В. Г. Планирование промышленных экспериментов (модели динамики) [Текст] : учеб. пособие / В. Г. Горский, Ю. П. Адлер, А. М. Та-лалай. - М. : Металлургия, 1978. - 288 с.

48. ГОСТ 20915-2011. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы определения условий испытаний. - Введ. 2013-01-01 [Текст]. - М. : Сгандартинформ, 2011. - 27 с.

49. Грановский, В. А. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях [Текст] : учеб. пособие / В. А. Грановский, Т. Н. Сирая. - Л. : Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. - 288 с.

50. Дегтярев, Ю. И. Методы оптимизации [Текст] : учеб. пособие для вузов / Ю. И. Дегтярев. - М. : Сов. радио, 1980. - 272 с.

51. Драпалюк, М. В. Особенности удаления пней на вырубках в дубравах [Текст] / М. В. Драпалюк, И. М. Бартенев // Научный вестник. - ВГЛТА, 2009.-Вып. 2/7.-С. 183-186.

52. Дрейпер, Н. Прикладной регрессионный анализ [Текст] : в 2 кн. / II. Дрейпер, Г. Смит; кн. 2. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Финансы и статистика, 1987.-351 с.

53. Дусенов, М. К. Повышение эффективности сухой очистки корнеклубнеплодов путем обоснования параметров роторно-щеточного устройства [Текст] : дис. ... канд. техн. наук / М. К. Дусенов. - Саратов, 2011. - 192 с.

54. Емельянова, И. М. Раундап эффективное средство для уничтожения растительности на мелиоративных объектах [Текст] / И. М. Емельянова, Н. А. Прокопович // Мелиорация и водное хозяйство. - 1999. - № 3. - С. 45-47.

55. Зарубежные машины для обработки почвы с одновременным извлечением древесных включений [Текст] : обз. инф. // Лесное хозяйство за рубежом. - 1984.-№15. - С. 1-6.

56. Застенский, Л. С. Справочник механизатора лесного хозяйства [Текст] / Л. С. Застенский. - Мн. : Ураджай, 1991. - 303 с.

57. Зима, И. М. Механизация лесохозяйственных работ [Текст] / И. М. Зима, Т. Т. Малюгин. - М. : Лесная промышленность, 1976. - 416 с.

58. Золотогоров, В. Г. Экономическое обоснование эффективности капитальных вложений и новой техники в лесной промышленности [Текст] : учеб. пособие / В. Г. Золотогоров. - Минск : Высш. шк., 1980. - 159 с.

59. Инженерные расчеты на ЭВМ [Текст] : справ, пособие / под ред. В. А. Троицкого. - Л. : Машиностроение, 1979. -288 с.

60. Казакевич, П. Н. Расчеты по определению экономической эффективности от внедрения новой техники [Текст] : учеб. пособие / П. Н. Казакевич, Э. И. Карпенко. - Л., 1982. - 76 с.

61. Казаков, В. И. Обоснование технологических параметров процесса фрезерования почвы с древесными включениями на нераскорчеванных вырубках [Текст] : дисс. ... канд. техн. наук / В. И. Казаков. - Пушкино, 1982. -199 с.

62. Калиниченко, Н. П. Лесовосстановление и лесовыращивание [Текст] / Н. П. Калиниченко, А. И. Писаренко, I I. А. Смирнов. - М. : «Лесная промышленность», 1967. - 232 с.

63. Калиниченко, Н. П. Лесовосстановление на вырубках [Текст] / Н. П. Калиниченко, А. И. Писаренко, Н. А. Смирнов. - М. : «Лесная промышленность», 1973.-325 с.

64. Карабан, Г. Л. Комплексная технология снегоочистки городских дорог [Текст] / Г. Л. Карабан, Б. А. Лифшиц, В. Б. Ратинов. - М. : Стройиз-дат, 1990.- 156 с.

65. Конструкции и параметры машин для расчистки лесных площадей [Текст] / И. М. Бартенев, М. В. Драпалюк, П. И. Попиков [и др.]. - М. : Флинта : Наука, 2007. - 208 с.

66. Корниенко, П. П. Машина для полосной расчистки вырубок [Текст]

/ П. П. Корниенко, В. Н. Галанов, Е. А. Климова // Лесное хозяйство. - 1971.

148

- № 2. - С. 57-60.

67. Королев, Ю. Г. Метод наименьших квадратов в социально-экономических исследованиях [Текст] / Ю. Г. Королев. - М. : Статистика, 1980.- 112 с.

68. Кузьмичев, Д. А. Автоматизация экспериментальных исследований [Текст] : учеб. пособие / Д. А. Кузьмичев, И. А. Радкевич. - М. : Наука. Главн. ред. физико-мат. литер., 1983. - 392 с.

69. Леса России: энциклопедия [Текст] / под ред. А. И. Уткина. - М. : Большая рос. энцикл., 1995. -445 с.

70. Линник, Ю. В. Метод наименьших квадратов и основы математико-стагистической теории обработки наблюдений [Текст] / Ю. В. Линник. - М. : ГИФМЛ, 1958.-333 с.

71. Малюков, С. В. Обоснование рабочего процесса и параметров комбинированного рабочего органа кустореза-осветлителя лесных культур [Текст] : дисс. ... канд. техн. наук / С. В. Малюков. - Воронеж : ВГЛТА, 2012.- 190 с.

72. Мамонов, Д. Н. Технология и техника в лесном хозяйстве [Текст] : учеб. пособие / Д. Н. Мамонов. - Воронеж : ВГЛТА, 2002. - 90 с.

73. Машины, механизмы и оборудование лесного хозяйства [Текст] : справочник / В. Н. Винокуров, М. Е. Демкин, В. Г. Маркин [и др.]. - М. : МГУЛ, 2002.-439 с.

74. Мельников, С. В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов [Текст] : учеб. пособие / С. В. Мельников, В. Р. Алешкин, П. М. Рощин. - Л. : Колос, 1980. - 168 с.

75. Метальников, М. С. Лесохозяйственные машины [Текст] / М. С. Метальников. -М. : Экология, 1991. -278 с.

76. Механизация обработки почвы под лесные культуры [Текст] / П. П. Корниенко, Ю. М. Сериков, В. Ф. Зинин [и др.]. - М. : Агропромиздат, 1987.

- 247 с.

77. Митрофанов, А. С. Площадкоделатель ПН-1-0,8 для горных и ов-

149

ражно-балочных склонов [Текст] / А. С. Митрофанов, В. В. Додоиов // Лесное хозяйство. - 1976. - №3. - С. 73-74.

78. Моделирование сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления [Текст] : учеб. для вузов / под ред. А. Б. Лурье. - Л. : Колос. Ле-ниигр. отд-ние, 1979. - 312 с.

79. Мольдерф, В. Е. Площадкоделатель навесной ПН-2 [Текст] / В. Е. Мольдерф, Ч. 3. Элеманов // Лесное хозяйство. - 1981.- №2. - С. 70-71.

80. Найданов, С. А. Изыскание способов и средств сухой очистки корней сахарной свеклы [Текст] : дис. ... канд. техн. наук / С. А. Найданов. - М., 1983.- 186 с.

81. Нарышкина, В. Л. Машины для сводки кустарника и мелколесья [Текст] : обз. инф. / В. Л. Нарышкина, С. А. Винчи, И. Ш. Сумецкий. - М. : ЦНИИТЭстроймаш, 1977.-51 с.

82. ОСТ 70.2.16 -73. Испытание сельскохозяйственной техники. Методы эксплуатационно-технологической оценки. - Введ. 1974.01.01 [Текст]. -М., 1973.

83. Отраслевые методические указания и нормативно-справочные материалы для определения экономической эффективности новой техники в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении [Текст] : метод, указания / под. ред. Ф. И. Яловенко. - М. : Лесн. пром-ть, 1976. - 230 с.

84. Отраслевые методические указания по определению экономической эффективности использования в лесном хозяйстве новой техники, изобретений и рацпредложений [Текст] : метод, указания. - М., 1981. -45 с.

85. Пат. 2289911 РФ, МПК А01 g 23/06. Устройство для корчевания пней [Текст] / И. М. Бартенев, М. В. Драпалюк, В. И. Посметьев, В. В. Чме-лев; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «ВГЛТА». - №2005110586/12; заявл. 11.04.05; опубл. 27.12.06, Бюл. №35 -3 с.

86. Пат. 2496294 РФ, МПК А01 С 11/00, А01 С 5/00, А01 G 23/00. Площадкоделатель [Текст] / И. М. Бартенев, Е. В. Поздняков; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». - №2012144913/13; заявл. 22.10.12;

150

опубл. 27.10.13, Бюл. №30-5 с.

87. Пельтек, В. В. Механизация и автоматизация лесомелиоративных работ на мелкоконтурных горных и овражно-балочных склонах [Текст] : обз. инф. / В. В. Пельтек // Организация лесохозяйственного производства. Механизация, охрана и защита леса. - М., 1990. - Вып. 3. - С. 1-17.

88. Пельтек, В. В. Подготовка почвы площадками под лесные культуры на склонах [Текст] / В. В. Пельтек, В. В. Чернышев, Ю. М. Сериков // Лесное хозяйство. - 1984. - №8. - С. 23-26.

89. Петровский, В. С. Моделирование систем [Текст] : учеб. пособие / В. С. Петровский. - Воронеж : «ВГЛТА», 2011. - 240 с.

90. Петровский, В. С. Научные исследования в автоматизации [Текст] : учеб. пособие / В. С. Петровский, С. И. Поляков, Д. А. Глухов. - Воронеж : ГОУ ВПО «ВГЛТА», 2010.-371 с.

91. Поздняков, Е. В. Конструкции и технологические процессы пло-щадкоделателей [Текст] / Е. В. Поздняков, И. В. Попов // Вестник АПК Ставрополья. - 2014. - №3(15). - С. 35-39.

92. Поздняков, Е. В. Машины для измельчения пней и технология повышения эффективности их использования [Текст] / Е. В. Поздняков // Се-вергеоэкогех-2014: материалы XV Международной молодежной научной конференции (г. Ухта, 26-28 марта 2014 г.). - Ухта : УГТУ, 2014. - Ч. 5. - С. 134-137.

93. Поздняков, Е. В. Машины для удаления пней и древесно-кустарниковой растительности па вырубках [Текст] / Е. В. Поздняков, С. В. Малюков // Молодой ученый. - 2013. - №12. - С. 161-164.

94. Поздняков, Е. В. Методы освоения вырубок, технологии и машины для удаления пней на вырубках [Текст] : депонир. рукопись / Е. В. Поздняков. - Воронеж : ФГБОУ ВПО «ВГЛТА», 2013. - 72 с. - Деп. в ВИНИТИ 02.12.2013, №340-В2013.

95. Поздняков, Е. В. Повышение качества лесовосстановительпых операций [Текст] / Е. В. Поздняков // Актуальные направления научных иссле-

151

дований XXI века: теория и практика : сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции. - Воронеж, 2014.-№3,ч.2(8-2).-С. 159-163.

96. Поздняков, Е. В. Рабочие органы для измельчения пней [Текст] / Е. В. Поздняков // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2014. - №9. - С. 30-33.

97. Поздняков, Е. В. Рабочие органы площадкоделателей [Текст] / Е. В. Поздняков // Технические науки: теория и практика : материалы 2 Международной научной конференции (г. Чита, январь 2014 г.). - Чита, 2014. - С. 6164.

98. Поздняков, Е. В. Способы и современные средства механизации для удаления пней [Текст] / Е. В. Поздняков, Д. Ю. Дручинин // Молодой ученый. -2013.-№11.-С. 173-176.

99. Поздняков, Е. В. Эколого- и ресурсосберегающие технологии лесо-восстановления на вырубках при удалении пней и древесно-кустарниковой растительности [Текст] / Е. В. Поздняков // Научное обозрение физико-математических и технических наук в XXI веке : материалы VII Международной научно-практической конференции (г. Москва, 29 июля 2014 г.). - М. : «Prospero», 2014. - С. 126-130.

100. Пономарев, С. В. Обоснование параметров активных рабочих органов машины для агротехнического ухода за лесными культурами на вырубках [Текст] : дисс. ... канд. техн. наук / С. В. Пономарев. - Воронеж : ВГЛТА, 2008.-190 с.

101. Посметьев, В. И. Методологические основы повышения эффективности почвообрабатывающих орудий с помощью предохранителей [Текст] / В. И. Посметьев. - Воронеж : ВГЛТА, 1999. - 196 с.

102. Пошарников, Ф. В. Технология и машины лесовосстановительных работ [Текст] : учеб. пособие / Ф. В. Пошарников. - Воронеж : ВГЛТА, 2006. - 523 с.

103. Пошарников, Ф. В. Технология и оборудование рубок промежу-

152

точного пользования [Текст] : учеб. пособие / Ф. В. Пошарников. - Воронеж : ВГЛТА, 2000. - 93 с.

104. Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 26 апреля 2006 г. №317. Межотраслевые типовые нормы выработки на лесокультурные работы, выполняемые в равнинных условиях [Текст]. - М., 2006.

105. Проскурина, И. Ю. Экономические вопросы в дипломном проектировании [Текст] : учеб. пособие / И. Ю. Проскурина, И. А. Авдеева. - Воронеж : ВГЛТА, 2005. - 81 с.

106. Расчет и проектирование строительных и дорожных машин на ЭВМ [Текст] / под ред. Е. Ю. Малиновского. - М.: Машиностроение, 1980. - 216 с.

107. Рахтеепко, И. Н. Корневые системы древесных и кустарниковых пород [Текст] / И. Н. Рахтеенко. - М. : Гослесбумиздат, 1952. - 107 с.

108. Румшиский, Л. 3. Математическая обработка результатов эксперимента [Текст] : справочное руководство / Л. 3. Румшинский - М. : Наука, 1971.-192 с.

109. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2014662043 РФ. Программа для моделирования процесса очистки пня площадкоделателем / И. М. Бартенев, Е. В. Поздняков, В. В. Посметьев. №2014619728; заявл. 29.09.14; опубл. 21.11.14.

110. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2014662044 РФ. Программа для моделирования перекрытия очищенных площадок вокруг пней на вырубках / И. М. Бартенев, Е. В. Поздняков, В. В. Посметьев. №2014619729; заявл. 29.09.14; опубл. 21.11.14.

111. Свиридов, Л. Т. Основы научных исследований [Текст] : учеб. пособие / Л. Т. Свиридов. - Воронеж : ВГЛТА, 2003. - 314 с.

112. Свиридов, Л. Т. Основы научных исследований [Текст] : учеб. пособие / Л. Т. Свиридов, О. Н. Чередникова, А. И. Максименков. - Воронеж : ГОУ ВПО «ВГЛТА», 2011. - 108 с.

113. Свиридов, Л. Т. Технологии, машины и оборудование в лесном хо-

153

зяйстве [Текст] : учеб. пособие / JT. Т. Свиридов, В. И. Вершинин. - Воронеж : ВГЛТА, 2002.-312 с.

114. Сериков, Ю. М. Новая машина для обработки почвы на вырубках [Текст] / Ю. М. Сериков // Лесное хозяйство. - 1995. - №4. - С. 43-45.

115. Сериков, Ю. М. Механизация удаления пней на вырубках [Текст] : обз. инф. / Ю. М. Сериков, Ю. А. Титаренко, А. М. Баранов. - М. : ЦБНТИ Гослесхоза, 1984. - 34 с.

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

117. Система лесохозяйственных машин [Текст] / Г. А. Ларюхин, Н. П. Калиниченко, В. В. Чернышев [и др.]. - М. : Агропромиздат, 1985. - 264 с.

118. Советов, Б. Я. Моделирование систем [Текст] : учеб. пособие / Б. Я. Советов, С. А. Яковлев. - М. : Высш. шк., 1998. - 319 с.

119. Сухов, И. В. Подготовительные работы и обработка почвы под лесные культуры на вырубках [Текст] : тексты лекций / И. В. Сухов. — Воронеж : ВГЛТА, 1998. - 80 с.

120. Сухов, И. В. Технологии лесокультурных работ на вырубках (рекомендации) [Текст] / И. В. Сухов, В. А. Кострикин, В. И. Казаков. - М. : ВНИИЛМ, 2004.- 152 с.

121. Ткачев, В. Н. Износ и повышение долговечности деталей сельскохозяйственных машин [Текст] / В. Н. Ткачев. - М. : «Машиностроение», 1971.-264 с.

122. Федоров, В. В. Теория оптимального эксперимента [Текст] / В. В. Федоров. - М. : ГРФМЛ изд-ва Наука, 1971. - 312 с.

123. Филин, А. И. Обоснование параметров расчистки вырубок под лесные культуры в подзоне южной тайги [Текст] : автореф. дис. ... канд. с-х. наук / А. И. Филин. - М., 1987. - 26 с.

124. Финни, Д. Введение в теорию планирования экспериментов [Текст] / Д. Финни. - М. : ГРФМЛ изд-ва Наука, 1970. - 287 с.

125. Фокин, С. В. Совершенствование технологического оборудования

154

для заготовки энергетической древесины при расчистке вырубок [Текст] : дис. ... д-ра. техн. наук / С. В. Фокин. - Саратов, 2013.-341 с.

126. Цыплаков, В. В. Об измельчении пней конической фрезой с жидкостным наполнителем [Текст] / В. В. Цыплаков, С. В. Фокин // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. - 2009. -№2.-С. 115-116.

127. Цыплаков, В. В. О влиянии на динамические характеристики конической фрезы для измельчения пней [Текст] / В. В. Цыплаков, С. В. Фокин // Лесотехнический журнал. - 2011. -№1(1). - С. 70-75.

128. Четыркин, Е. Н. Статистические методы прогнозирования [Текст] / Е. Н. Четыркин. - М. : Статистика, 1975. - 200 с.

129. Чмелев, В. В. Обзор рабочих органов машин для измельчения надземной части пней [Текст] / В. В. Чмелев, М. В. Драпалюк // Лес. Наука. Молодежь - 2004 : сборник материалов по итогам научно-исследовательской работы молодых ученых за 2004 г. - Воронеж : ВГЛТА, 2005. - С. 184-188.

130. Чмелев, В. В. Обзор технических средств для удаления пней [Текст] / В. В. Чмелев, М. В. Драпалюк // Лес. Наука. Молодежь - 2004 : сборник материалов по итогам научно-исследовательской работы молодых ученых за 2004 г. - Воронеж : ВГЛТА, 2005. - С. 189-193.

131. Шубин, В. А. Леса России [Текст] / В. А. Шубин, Д. М. Гиряев. -М. : Энциклопедия сел и деревень, Студенческий меридиан, 1998. - 207 с.

132. Ясинецкий, В. Г. Организация и технология гидромелиоративных работ [Текст] / В. Г. Ясинецкий, Н. К. Фенин. - М. : Агропромиздаг, 1985. - 352 с.

133. Esen, D. Control of Rhododendron (Rhododendron Ponticum and R. Flavum) in the Eastern Beech (Fagus Orientalis) forests of Turkey [Текст] / D. Esen, Sh. M. Zedaker // New Forests. - 2004. - T. 27. - №1. - P. 69-79.

134. Device the Trakmac TM-72 [Текст] // Canadian forest industry. -1980.-Vol. 100,-№5. -P. 41-42.

135. Foster stump pullers improve efficiency [Текст] // Heavy duty equipment. Management / Maintenance. - 1980.-Vol. 8.-№3.-P. 142-143.

155

136. Kryzanowski, Т. Choosing the right mulching tool [Электронный ресурс] / Т. Kryzanowski // Logging and sawmilling journal. - April 2007. - Режим доступа: http://www.forestnet.com/LSJissues/April/Mulching.html.

137. Pat. 3815266 US the IPC A01 g 23/06. Stump pulling implement [Текст] / James E. Schmitz, Duard J. Suby. - №311113; appl. 01.12.72; publ. 11.06.74.-5 p.

138. Picchio, R. Stump grinding on poplar plantation: working time, productivity, economic and energetic inputs [Текст] / R. Picchio, S. Verani, G. Sperandio [and oth.] // Ecological Engineering. - 2012. - Vol. 40. - P. 117-120.

139. Roy, V. Establishment, growth and survival of natural regeneration after clearcutting and drainage on forested wetlands [Текст] / V. Roy, J. C. Ruel, A. P. Plamondon // Forest Ecology and Management. - 2000. - Vol. 129, Iss. 1-3. -P. 253-267.

140. Staaf, H. Effects of slash removal and stump harvesting on soil water chemistry in a clearcutting in SW Sweden [Текст] / H. Staaf, B. A. Olsson // Scandinavian Journal of Forest Research. - 1994. - Vol. 9, Iss. 1-4. - P. 305-310.

141. Stump puller used to combat fungus [Текст] // World wood. - 1983. -№4. - P. 60-62.

142. Techupdate - mulchers and vegetation control [Электронный ресурс] // Logging and sawmilling journal. - May 2013. - Режим доступа: http://www.forestnet.com/LSJissues/May_2013/tech_update.php.

143. Tractor-mounted stump cutter offered [Текст] // Implements & tractors. - 1979. - Vol. 94. - №16. - P. 55.

Решение задачи оптимизации кинематических параметров пло-щадкоделателя в математическом пакете Ма^Сас! 14

ЕО :=

'0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 03 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 У0.5

2.0 3.5 5.0 6.5 2.0 3.5 5.0 6.5 2.0 3.5 5 0 6.5 2.0 3.5 5.0 6.5

5Р :=

0.966 л 0.996 0.950 0.890 0.951 0.992 0.957 0.892 0.807 0.994 0.958 0.898 0.819 0.955 0.959 ^0.900 у

г := ге&еьь (ЕЛ, БР, 2) г% = -0.088 г-/ = -0.669

14 = -0.018 г5 = 0.104

гг = 0.134 ^ = 0.906

2 2

Г(х,у) := г8 х + та у + гз х - у + ц х + ■ у + г<5

1 := 0. 10 ] := 0 10

Х| := 0.2 + 0.3

10

^ 20 + 45 то аы*

: "сГ92-_-ой -----

-ЧШ--0 95

-ОИ---- 096------„Ой

0.97

д56"' р.95"' ^"о.1

мам

Таблица Б.1 - Статистические оценки данных, полученных в

эксперименте по изучению влияния частоты вращения вала пв на полноту очистки боковой поверхности пня Р

Частота вращения вала пв, с"1 Хср, % Б2 Б V, % Р, %

2 89,85 4,871 2,207 2,456 0,55

3 95,05 3,524 1,877 1,975 0,44

4 95,75 6,829 2,613 2,73 0,61

5 93,15 6,345 2,519 2,704 0,6

6 88,15 8,45 2,907 3,298 0,74

7 82,8 7,011 2,648 3,198 0,72

8 78,7 9,484 3,08 3,914 0,875

Таблица Б.2 - Статистические оценки данных, полученных в

эксперименте по изучению влияния частоты вращения вала пв на потребляемую мощность N

Частота вращения вала ля, с"1 Хср, % Б2 Б У,% Р, %

2 7,095 0,082 0,286 4,031 0,9

3 5,47 0,041 0,203 3,711 0,82

4 4,935 0,065 0,254 5,147 1,56

5 4,705 0,047 0,216 4,591 1,02

6 4,025 0,064 0,253 6,286 1,42

7 3,515 0,085 0,291 8,28 1,85

8 2,91 0,194 0,44 15,12 3,37

эксперименте по изучению влияния частоты вращения крепления с пнем пп на полноту очистки боковой поверхности пня Р

Частота вращения пня пп, с"1 ХСр, % S2 S V, % Р,%

0,2 93,15 6,345 2,519 2,704 0,6

0,3 92,85 2,45 1,565 1,65 0,37

0,4 92,95 2,787 1,669 1,789 0,39

0,5 92,85 1,924 1,387 1,462 0,33

Таблица Б.4 - Статистические оценки данных, полученных в

эксперименте по изучению влияния частоты вращения крепления с пнем пп на потребляемую мощность N

Частота вращения пня пт с"1 хср, % S V, % Р,%

0,2 3,4 0,042 0,205 6,03 1,35

0,3 4,4 0,06 0,243 5,523 1,23

0,4 4,5 0,045 0,213 4,733 1,07

0,5 3,93 0,055 0,234 5,954 1,32

Таблица Б.5 - Статистические оценки данных, полученных в

эксперименте по изучению влияния времени / на полноту очистки боковой поверхности пня Р

Время t, с Хср, % S1 S V, % Р,%

10 50,75 23,355 4,833 9,523 2,13

20 93,15 10,661 3,265 3,505 0,78

30 93,55 11,524 3,395 3,629 0,81

эксперименте по изучению влияния диаметра троса с1т ГОСТ 7668-80 на полноту очистки боковой поверхности пня Р

Диаметр троса (1т, мм Хср, % Б2 Б V, % Р,%

13,5 82,15 5,924 2,434 2,963 0,66

15 93,15 6,345 2,519 2,704 0,6

16,5 89,55 4,892 2,212 2,47 0,55

Таблица Б.7 - Статистические оценки данных, полученных в

эксперименте по изучению влияния диаметра троса йт ГОСТ 2688-80 на полноту очистки боковой поверхности пня Р

Диаметр троса с1т, мм хср, % Б2 8 V, % Р,%

12 62,15 8,555 2,925 4,706 1,05

13 73,95 6,892 2,625 3,55 0,79

14 85,2 8,8 2,966 3,481 0,78

15 90,75 5,145 2,268 2,499 0,56

16,5 88,8 5,221 2,285 2,573 0,58

Таблица Б.8 - Статистические оценки данных, полученных в

эксперименте по изучению влияния диаметра троса йт ГОСТ 7668-80 на потребляемую мощность N

Диаметр троса йт, мм Хср, % Б2 Б V, % Р,%

13,5 3,975 0,048 0,22 5,535 1,23

15 4,705 0,047 0,216 4,591 1,02

16,5 5,72 0,035 0,188 3,287 0,73

Таблица Б.9 - Статистические оценки данных, полученных в

эксперименте по изучению влияния диаметра троса йт ГОСТ 2688-80 на потребляемую мощность N

Диаметр троса с/„,, мм Хср, % в2 Б V, % Р,%

12 3,515 0,042 0,203 5,775 1,28

13 3,96 0,05 0,223 5,63 1,26

14 4,235 0,034 0,184 4,345 0,97

15 4,96 0,058 0,239 4,819 1,09

16,5 5,94 0,072 0,268 4,512 1,01

Таблица Б. 10 - Статистические оценки данных, полученных в

эксперименте по изучению влияния длины рабочей части троса Ьт на полноту очистки боковой поверхности пня Р

Длина троса Ь,„, см Хср, % Б2 Б V, % Р, %

18 89,95 3,208 1,791 1,991 0,45

19 93 8,947 2,991 3,216 0,72

20 93,15 6,345 2,519 2,704 0,6

21 88,2 4,695 2,168 2,458 0,55

22 80,15 4,345 2,084 2,6 0,58

Таблица Б.11 - Статистические оценки данных, полученных в

эксперименте по изучению влияния длины рабочей части троса Ьт на потребляемую мощность N

Длина троса Ьт, см Хср, % Б Б V, % Р,%

18 6,53 0,05 0,223 3,415 0,77

19 5,285 0,095 0,308 5,828 1,31

20 4,705 0,047 0,216 4,591 1,02

21 3,58 0,016 0,128 3,575 0,81

22 2,995 0,036 0,19 6,344 1,44

эксперименте по изучению влияния диаметра сосновых пней ¿/„ на полноту очистки боковой поверхности пня Р

Диаметр пня с1„, см Хср, % Б2 Б V, % Р,%

16 93 5,789 2,406 2,587 0,58

18 92,9 7,463 2,732 2,941 0,66

20 93,15 6,345 2,519 2,704 0,6

22 92,8 8,484 2,913 3,139 0,7

Таблица Б. 13 - Статистические оценки данных, полученных в

эксперименте по изучению влияния диаметра дубовых пней ¿4 на полноту очистки боковой поверхности пня Р

Диаметр пня с1п, см Хср, % в2 Б У,% Р,%

16 89,75 8,934 2,989 3,406 0,74

18 90,15 6,766 2,601 2,885 0,646

20 90,15 5,397 2,323 2,577 0,58

22 89,8 8,168 2,858 3,183 0,71

Таблица Б. 14 - Статистические оценки данных, полученных в

эксперименте по изучению влияния диаметра сосновых пней йп на потребляемую мощность N

Диаметр пня с1,„ см Хср, % в2 Б V, % Р, %

16 4,705 0,035 0,188 3,996 0,89

18 4,665 0,035 0,187 4,009 0,71

20 4,705 0,047 0,216 4,591 1,02

22 4,695 0,032 0,179 3,813 0,85

Таблица Б.15 - Статистические оценки данных, полученных в

эксперименте по изучению влияния диаметра дубовых пней с1п на потребляемую мощность N

Диаметр пня с1п, см Хср, % Б2 Б У,% Р,%

16 4,705 0,031 0,176 3,741 0,83

18 4,69 0,03 0,174 3,71 0,83

20 4,705 0,047 0,216 4,591 1,02

22 4,735 0,038 0,195 4,118 0,93

Таблица Б. 16 - Статистические оценки данных, полученных в

эксперименте по изучению влияния диаметра пня на время очистки его боковой поверхности t

Диаметр пня с1п, см Хср, % Б2 Б V, % Р, %

16 16,225 1,828 1,352 8,333 1,86

18 18,125 1,523 1,234 6,808 1,52

20 20,125 2,497 1,58 7,851 1,75

22 22,1 2,042 1,429 6,466 1,45

РЕКОМЕНДОВАНО: Учебно-методической комиссией Протокол № 3 от 13 ноября 2014 г. Зам. председателя УМК по направлению