Обоснование параметров рабочего органа грунтомета для выполнения работ в лесном хозяйстве тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.01, кандидат наук Федорченко, Игорь Сергеевич

• Федорченко, Игорь Сергеевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Федорченко, Игорь Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ существующих технологий и оборудования для лесохозяйственных работ

1.2 Технические средства, предназначенные для выполнения работ в лесном хозяйстве

1.3 Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований процесса метания грунта

1.4 Цели и задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Теоретический анализ влияния параметров грунтомета на объем вырезанного грунта

2.2 Математическое моделирование процесса метания частиц грунта рабочим органом активного типа

2.2.1 Торцовая фреза

2.2.2 Фреза наклонена к обрабатываемой поверхности на угол у

2.3 Математическое моделирование процесса схода частиц грунта с лопатки рабочего органа активного типа, их движения в воздушном пространстве

2.3.1 Рабочий орган перпендикулярен обрабатываемой поверхности

2.3.2 Оценка влияния угла наклона у на сход частиц грунта

2.3.3 Определение траектории полета частиц грунта в сопротивляющейся среде

2.4 Обоснование принципиальной схемы универсального грунтомета

2.5 Выводы по главе

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа экспериментальных исследований

3.2 Описание макетного образца

3.3 Планирование экспериментальных исследований

3.3.1 Планирование первого этапа эксперимента

3.3.2 Планирование второго этапа эксперимента

3.4 Методика экспериментальных исследований

3.5 Оборудование, используемое для проведения экспериментальных исследований

3.6 Методика расчета оценки погрешности измерений экспериментальных исследований

3.7 Выводы по главе

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Результаты первого этапа эксперимента

4.2 Результаты второго этапа эксперимента

4.3 Выводы по главе

5 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Приложение 1 Определение объема вырезаемого грунта

Приложение 2 Основные этапы движения частиц

Приложение 3 Акт внедрения

Приложение 4 Расчет экономической эффективности

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров рабочего органа грунтомета для выполнения работ в лесном хозяйстве»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Леса России являются одним из возобновляемых природных ресурсов, которые удовлетворяют множественные потребности индустрии, общества и выполняют важнейшие средообразующие и эколого-защитные функции. На всех этапах развития лесного хозяйства организация устойчивого управления лесами, их многоцелевое, непрерывное и неистащительное использование являлись стратегически важной задачей.

В соответствии с Концепцией долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 г., утвержденной распоряжением правительства Российской Федерации от 17 ноября 2008 г. № 1662-р, одним из приоритетных направлений развития лесного хозяйства является создание системы воспроизводства лесного фонда и восстановления лесов. Предполагается дальнейшее развитие рыночных экономических механизмов использования, охраны, защиты и воспроизводства лесов, а также материально-технической базы лесного хозяйства [27].

В лесохозяйственном производстве России в наше время активно внедряются новые технологии и оборудование малогабаритное по размерам и универсальное по технологическому назначению. Особое значение имеет совершенствование технологии и оборудования для лесовосстановления, в частности, нарезки борозд в грунте, перемещения грунта для засыпки корневой системы саженца, опашки созданных лесокультурных площадей и противопожарных работ. Работы такого вида, особенно в условиях образования леса, происходящего в процессе проведения постепенных или выборочных рубок без предварительной расчистки трасс, возможно выполнять при помощи малогабаритных и высокоманевренных грунтометов.

Существующие образцы такого оборудования, например ПЛК-5, ГТ-3 либо выпускаются в ограниченном количестве, либо не нашли массового применения ввиду отсутствия в лесном хозяйстве базовых машин нужного класса тяги. Так ПЛК-5, разработанный в ВНИИПОМлесхозе, вследствие закрытия института,

выпускается в единичных экземплярах, т.к. единственная оставшаяся «в живых» структура ОАО «ЭММ ВНИИПОМлесхоз» не способна обеспечить даже потребности субъекта необходимым количеством данного оборудования, не говоря о проектировании новых, образцов техники. Если рассмотреть вопрос применения ГТ-3, разработанного еще в ЛенНИИЛХ, то здесь сказывается в первую очередь возможность его агрегатирования только с тракторами Т-150К.

Для детализации сложившейся ситуации с производством отечественных технических средств для выполнения работ в лесном хозяйстве нами сделан обзор [98-106], который показал, что существующие исследования по этой проблеме не в полной мере отражают характер взаимодействия рабочих органов грунтометов с предметом труда. Научное обоснование параметров рабочего органа грунтомета для выполнения работ в лесном хозяйстве является актуальным.

Работа выполнена по госбюджетной НИР, проводимой по заданию Федерального агентства по образованию «Изучение биотехнологических и динамических процессов в системе лесных машин при формировании основ рационального природопользования» № НИР 1.9.05, код ГРНТИ 68.47.43, 66.19.17, а также госбюджетной НИР «Разработка ресурсосберегающих и биотехнологических основ создания универсальных малогабаритных модульных комплексов для заготовки и транспортировки недревесных лесосырьевых ресурсов в горных и труднодоступных районах Сибири», код ГРНТИ 87.35, 68.47.43.

Цель работы. Повышение эффективности выполнения лесохозяйственных работ путем совершенствования параметров рабочего органа грунтомета.

Объект исследования. Технологический процесс нарезки борозд в грунте и его перемещения для выполнения работ в лесном хозяйстве.

Предмет исследования. Закономерности процесса нарезки борозд в грунте и его перемещения рабочим органом грунтомета, влияющих на выполнение лесохозяйственных работ.

Методы исследования. В качестве основных методов теоретических исследований в диссертационной работе использованы методы математического

моделирования, теоретической механики, дифференциального исчисления. В экспериментальной части диссертационной работы методы многофакторного планирования эксперимента, с последующей обработкой полученных результатов пакетами прикладных программ MathCAD 14, Statgraphics, Excel.

Задачи исследования:

1 Провести функциональное исследование существующего оборудования, предназначенного для выполнения лесохозяйственных работ.

2 Разработать математические модели влияния параметров рабочего органа грунтомета на процесс взаимодействия с обрабатываемой поверхностью и движения частиц грунта в воздушной среде.

3 Выполнить математическое моделирование рабочих режимов грунтомета.

4 Разработать конструкцию макетного образца для проведения экспериментальных исследований.

5 Выполнить экспериментальные исследования для проверки адекватности математических моделей и достоверности результатов математического моделирования.

Научная новизна.

1. Впервые дана комплексная оценка работы грунтомета, макетный образец которого изготовлен по полученным автором патентам РФ № 2400274, № 117091, № 121448;

2. Разработана математическая модель, описывающая процесс взаимодействия рабочего органа грунтомета с предметом труда, учитывающая возможность его наклона к обрабатываемой поверхности;

3. Разработана математическая модель, описывающая процесс движения частиц грунта в воздушной среде с учетом кинематических параметров рабочего органа грунтомета;

4. Установлены зависимости характеристик создаваемой минерализованной полосы от режимов работы рабочего органа грунтомета.

Практическая значимость работы.

1. Результаты проведенных исследований могут быть использованы при проектировании рабочих органов грунтометов для лесного хозяйства;

2. Внедрение результатов исследования позволит усовершенствовать конструкцию ротационных рабочих органов и повысить их эксплуатационные показатели.

На защиту выносятся:

1. Математические модели процесса взаимодействия рабочего органа грунтомета с обрабатываемой поверхностью и движения частиц грунта в воздушной среде с учетом рабочих параметров рабочего органа грунтомета;

2. Регрессионные модели, отражающие зависимость характеристик создаваемой в процессе нарезки борозд минерализованной полосы от основных кинематических параметров рабочего органа грунтомета.

3. Параметры рабочего органа грунтомета, обеспечивающие повышение эффективности выполнения лесохозяйственных работ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на семинарах и заседаниях кафедры «Автомобили, тракторы и лесные машины» Сибирского государственного технологического университета (Красноярск, 2008-2013); на Всероссийской научно-практической конференции «Лесной и химический комплексы: проблемы и решения» (Красноярск, 2009, 2010, 2013); на Всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» (Красноярск, 2009-2011, 2013) и опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК: «Вестник КрасГАУ» (Красноярск, 2012, 2013); «Системы. Методы. Технологии» (Братск, 2012); на международной заочной конференции по проблемам агрокомплекса (Красноярск, 2013).

Личный вклад. Автором лично разработаны изложенные в диссертационной работе математические модели, разработан и изготовлен макетный образец грунтомета, получены, обработаны и проанализированы экспериментальные данные.

Реализация работы. Результаты диссертационного исследования использованы ОАО «ЭММ ВНИИПОМлесхоз» при проектировании и изготовлении грунтометов.

Достоверность научных положений выводов и рекомендаций подтверждается адекватностью разработанных уравнений регрессий современными средствами научных исследований, положительными результатами разработки, внедренными в производство.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 17 работ, в том числе 3 статьи в журналах перечня ВАК, получено 3 патента РФ (№ 2400274, № 117091, № 121448).

Объем и структура работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованных источников и приложений. Она включает 143 стр., 83 рис., 9 табл., библиографический список из 126 наименований.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ И

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ существующих технологий и оборудования для лесохозяйственных работ

Лесное хозяйство Российской Федерации в настоящее время продолжает оставаться во много отсталой отраслью, требующей существенной модернизации и основных направлений деятельности с использованием современных инновационных научно-технических достижений [27].

В этой связи актуальным направлением является внедрение нового оборудования малогабаритного по размерам и универсального по технологическому назначению. Одним из образцов такого рода оборудования являются грунтометы, область применения которых представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Область применения грунтометов

В наше время в России и зарубежных странах широкое применение находят машины и оборудование с активными рабочими органами для проведения лесовосстановительных и лесохозяйственных работ, путем нарезки борозд в грунте в сложных условиях движения оборудования, перемещение грунта для засыпки корневой системы саженца, опашки созданных лесокультурных площадей, а также проведения противопожарных мероприятий.

В практике борьбы с лесными пожарами выделяют две основных технологии (метода): прямое (непосредственное) тушение, применяющееся в том случае, когда имеется возможность непосредственной ликвидации горения, и косвенное тушение, заключающееся в создании на некотором расстоянии от кромки пожара заградительной полосы, способной остановить продвижение пожара [42].

На основе проведенного анализа существующих на сегодняшний день технологий борьбы с лесными пожарами составлена схема (рисунок 2), показывающая взаимосвязь применяемых технологий и средств пожаротушения.

Насыщенными перегретым паром

П ер е охлажденным пар ом

С применением авиации

С применением искусственного осадкообразования

Рисунок 2 - Технологии борьбы с лесными пожарами

Из схемы следует, что агрегаты, позволяющие использовать грунт в качестве огнетушащего средства, а также как средство локализации фронта пожара занимают одну из ключевых позиций, которая позволяет им быть задействованными как на прямом, так и косвенном тушении [106].

Для устройства заградительных и опорных полос применяться следующие почвообрабатывающие орудия и механизмы: тракторные и конные плуги, специальные тракторные грунтометы и полосопрокладыватели, бульдозеры (при необходимости расчистки полос от кустарника, завалов и пр.), лесопожарные агрегаты с навесными почвообрабатывающими орудиями, взрывчатые вещества и т.д. Применение почвообрабатывающих орудий на тракторной или автомобильной тяге повышает производительность и обеспечивает выигрыш во времени [18-22].

1.2 Технические средства, предназначенные для выполнения работ в лесном хозяйстве

Разработке техники для выполнения работ в лесном хозяйстве посвящено большое количество работ [4, 12, 20, 28- 34, 55, 72, 89, 91, 94, 95, 111, 117]. При этом различают технические средства, которые могут иметь рабочие органы пассивного (различные виды плугов) и активного типа (фрезы, грунтометы).

Плуги подразделяют: по типу рабочих органов — на лемешные и дисковые; по назначению - на плуги общего назначения с цилиндрическими, культурными, полувинтовыми и винтовыми рабочими поверхностями корпусов (ПЛН-4-35, ПЛН-3-35 и ПЧС-4-35) и специальные (лесные, кустарниково-болотные, плантажные, ярусные и др.). К лесным плугам относятся плуги ПКЛ-70, ПЛ-1, ПЛШ-1,2, ПЛП-135, ПЛД-1,2, ПЛ-2-50, ПКЛН-500А, ПЛО-400, ПЛС-0,6 [63].

Традиционно для прокладки минерализованных полос шириной 1,4 м применяется плуг комбинированный лесной ПКЛ-70 (Кировский завод «Почвомаш» ЭММ ВНИИПОМлесхоза), который агрегатируется с тракторами ЛХТ-55, ДТ-75 или ЛХТ-100 [91]. Модернизированный плуг ПКЛ-70

агрегатируется с колесным трактором МТЗ-82. При этом создание более широких минерализованных полос возможно только за счет дополнительных проходов.

Для прокладки минерализованных полос путем перемешивания лесного напочвенного покрова с грунтом разработан плуг ПЛК-2,0 в агрегате с гусеничным трактором ДТ-75 [20]. Краткие технические характеристики плугов приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Технические характеристики некоторых видов плугов

Наименование машин и оборудования Ширина захвата, м Глубина обработки,см Производительность, км/ч

ПКЛ-70 0,7 10-15 1,2-1,5

ПЛП-135 1,35 До 30 2,0

ПЛН-4-35 1,4 30-40 0,7-1,3

ПЛ-1 1,0 10-15 1,0-1,5

ПЛШ-1,2 1,2 До 20 1,2

ПЛМ-1,3 1,3 До 30 2,5-3,0

ПЛМ-1,5 1,5 До 30 2,8

ПЛК-2,0 2,3 — До 6

ПЛД-1,2 1,2 До 25 До 2

ПНД-1 1,0 0,8-15 -

ПКЛН-500А 1,3 . 50 2,25

ПБН-75 0,75 35 0,5 га/ч

БДНТ-2,2 2,2 До 25 1,7 га/ч

Достоинства плугов заключаются в их малой энергоемкости и высокой надежности при выполнении лесопожарных работ в тяжелых лесорастительных условиях Сибири. К недостаткам минерализованных полос, созданных плугами, относится невозможность многократного ежегодного ухода за полосами. Наличие борозд и отвалов способствует водной эрозии почв и исключает возможность использования расчищенных коридоров для проезда автотранспорта в случае возникновения пожара [55].

При прокладке на разрывах широких минерализованных полос, пригодных для проезда автотранспорта повышенной проходимости, можно использовать бульдозерное оборудование ОБ-4 (ЭММ ВНИИПОМлесхоза), агрегатируемое с

тракторами ЛХТ-4 или ТЛП-4 [113]. Также для этих целей может использоваться ЛПА-521 - совместная разработка СибГТУ и Рубцовского машиностроительного завода.

При создании и подновлении минерализованных полос используются орудия с активными рабочими органами: фрезы почвенные ФЛУ-0,8, ФЛШ-1,2, ФБН-1,5 и др.

Фреза почвенная - машина для крошения и перемешивания почвы. В лесном хозяйстве использовались фрезы почвенные: лесные ФЛУ-0,8 и ФЛШ-1,2; болотные ФБН-1,5, ФБН-2 и ФБ-2; полевые ФПШ-1,3. Фреза почвенная лесная ФЛУ-0,8 унифицирована с болотными и используется для полосного рыхления почвы на вырубках. Рабочий орган представляет собой фрезерный барабан, состоящий из семи секций с Г-образными ножами, смонтированными на общем валу. Агрегатируется с тракторами ЛХТ-55 и ДТ-75М [2]

Фреза почвенная лесная шнековая ФЛШ-1,2 предназначена для подготовки почвы (рыхления) под лесные культуры с образованием микроповышений (гряды выс. до 20 см) на вырубках с малоплодородными, временно переувлажняемыми почвами. Рабочие органы фрезы — два шнеково-фрезерных барабана, 4 ряда Г-образных ножей, пластинчатый нож с лапой для рыхления почвы между барабанами. Агрегатируется с тракторами ЛХТ-55 и ДТ-75М [60].

Фрезы почвенные болотные ФБН-1,5, ФБН-2 и ФБ-2 предназначены для обработки осушенных площадей с мощной дерниной, площадей, вышедших из-под торфоразработок, а также для разделки пластов после вспашки кустарниково-болотными плугами. Эти фрезы агрегатируются с тракторами ДТ-75М, Т-100 и Т-130 [60].

Фреза почвенная полевая ФПШ-1,3 предназначена для предпосевной обработки почвы в лесопитомниках. Фрезерный барабан имеет шестигранный вал, на котором с помощью съёмных фланцев-ступиц закреплены 13 рядов Г-образных (правых и левых) ножей. Сверху барабан закрыт защитным кожухом, к которому прикреплён сзади планировщик-разравниватель.

Достоинство фрез заключается в возможности использования их для многократного ухода за минерализованными полосами. Недостатками почвенных фрез, используемых для создания минерализованных полос, являются большая энергоемкость и сложность конструкции, а также необходимость агрегатирования трактором, оборудованным валом отбора мощности (ВОМ). Краткие технические характеристики фрез приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Технические характеристики некоторых видов почвенных фрез

Марка почвенной фрезы

Характеристики ФЛУ-0.8 ФП-1,5 ФПШ-1,3 ФЛШ-1,2 ФБН-1,5

Ширина захвата, м 0,8 1,5 1,3 1,2 1,5

Диаметр фрезерного барабана, м 640 600 600

Глубина обработки, см 16 20 10 15 20

Рабочая скорость, км/час 3,5-4,6 2,0-4,0 2,4-3,6 2,1-4,1

Частота вращения фрезерного барабана, об/мин 240 225 - 220 290

Производительность, км/час 3 0,47 га/ч 0,2 га/ч 1,5-2,0 3

Анализ защитной эффективности минерализованных полос различной ширины показывает, что она повышается с увеличением ее ширины. Так, при ширине 1,4 м эффективность составляет 62%, при ширине 2,8 м - 88%, а при ширине 4,2 м - 100% [112].

Для создания широких минерализованных полос с изоляцией лесного напочвенного покрова слоем грунта используются грунтометательные орудия ПФ-1, ПЛ-3, ПКЛ-5.0, АЛФ-10, ГТ-2, ГТ-3 с тракторами класса тяги 30-40 кН (АЛФ-10 с тракторами класса тяги 14 кН), имеющими вал отбора мощности [10, 17, 20, 33, 35, 55, 64, 88, 91, 97, 110, 115, 116, 118]. Данные агрегаты предназначены для применения на песчаных, супесчаных и суглинистых почвах.

Агрегат лесной фрезерный АЛФ-10, предназначен для прокладки заградительных и опорных минерализованных полос при борьбе с лесными

пожарами, а также для создания и подновления защитных минерализованных полос при противопожарном устройстве лесной территории.

Фрезерная машина срезает и перемещает грунт из борозды в направлении, перпендикулярном направлению движения агрегата. Рабочий орган машины выполнен в виде торцевой фрезы с шестью метательными лопатками и лопастями, на которых крепятся сменные режущие ножи, имеющие форму диска с углом заточки 30°.

В результате работы АЛФ-10 получается борозда, имеющая поперечное сечение в виде сегмента. Вырезанный грунт поступает на метательные лопатки фрезы и выбрасывается через вь1рез направляющего кожуха, создавая насыпную часть полосы, которая вместе с бороздой образует противопожарную полосу.

Ширина прокладываемой машиной минерализованной полосы 1,5...10 м, глубина борозды 0,08...0,18 м, производительность машины 2...2,8 км полосы за 1 час, масса фрезерной машины 540 кг. К недостаткам машины можно отнести небольшую производительность.

Грунтомет ГТ-2 представляет собой навесное орудие с активным рабочим органом фрезерного типа. Рабочий орган состоит из шарнирно подвешенных режущих ножей и метающих лопаток, отбрасывающих грунт в сторону на расстояние свыше 20 м. Дальность метания грунта может регулироваться крыльями кожуха. Грунтомет может агрегатироваться только с тракторами класса 3 т и выше (ЛХТ-55, Т-4, Т-140 и др.), оборудованными задними гидронавесками и имеющими вал отбора мощности.

Грунтомет тракторный ГТ-3 (ФГУП «Вырицкий ОМЗ»), предназначен для активного тушения кромки лесных низовых пожаров слабой и средней интенсивности направленной струей грунта, для прокладки минерализованных полос различного назначения перед кромкой лесного пожара, для создания и подновления защитных минерализованных полос при противопожарном устройстве лесной территории. Недостаток: неравномерность распределения грунта по ширине отсыпной части полосы.

Грунтомет может эксплуатироваться на песчаных и супесчаных почвах, без каменистых включений. Машина агрегатируется с трактором Т-150К, оборудованным защитным ограждением и толкателем бульдозерного типа, с помощью которого агрегат расчищает себе проход [33]. При этом регулирование дальности выброса грунта происходит за счет изменения угла установки направляющего кожуха, что говорит о необоснованно высоких скоростях резания и невозможности их регулирования.

Грунтомет ГС относится к среднему типу, является самостоятельным навесным орудием. Предназначен для агрегатирования с колесными тракторами класса тяги 1,6 т (МТЗ-80, МТЗ-82 и др.), а также с гусеничным трактором типа JIXT-55. Привод в действие грунтомета осуществляется от вала отбора мощности посредством карданной передачи и производит одновременно процессы резания и метания грунта. Режущий рабочий орган, расположенный впереди метателя, представляет собой поперечную фрезу с четырьмя жесткими симметричными ножами, которые производят вырезание и рыхление грунта. Эта фреза в работе вращается в сторону, противоположную вращению метателя, В свою очередь, метатель подхватывает грунт, поднимает и производит выброс его через верхнюю направляющую кожуха.

Полосопрокладыватель лесопожарный комбинированный ПЛК-5,0, предназначен для создания минерализованной полосы с одновременным формированием противопожарной полосы за счет присыпания напочвенного покрова грунтом и подновления минерализованных полос на всех видах почв без каменистых включений. Процесс разработки и метания грунта осуществляется раздельно: пассивный рабочий орган (отвал) разрабатывает грунт, а разбрасывание грунта выполняет активный рабочий орган в виде роторного метателя. Полосопрокладыватель агрегатируется с тракторами тягового класса 30 и 40 кН, оборудованными задней навесной системой и имеющими ВОМ. Потребляемая мощность составляет 28-40 кВт.

Полосопрокладыватель ПФ-1, навесная машина с рабочими органами для поперечного фрезерования и метания грунта. Применяется на песчаных,

супесчаных и лёгких суглинистых почвах. Состоит из корпуса, приводного карданного вала, шестеренного одноступенчатого раздаточного редуктора, который с помощью двух цепных передач через промежуточный вал и предохранительную муфту передаёт вращение на две фрезерные головки, каждая из которых снабжена четырьмя шарнирно подвешенными режущими ножами. Во время работы ножи вырезают грунт и выбрасывают его из борозды шириной 1,2—1,3 м в обе стороны. При работе машина опирается на каток. Потребляемая мощность 30—40 кВт, масса 510 кг, общая ширина защитной полосы до 10 м. Агрегатируется с тракторами тягового класса 30 кН.

Краткая техническая характеристика агрегатов, с активными рабочими органами для создания минерализованных полос представлена в таблице 3.

Таблица 3 - Техническая характеристика агрегатов с активными рабочими органами

Технические характеристики агрегата Марка агрегата

АЛФ-10 ГТ-3 ПЛ-3 ГС ПЛК-5,0 ПФ-1

Базовая машина МТЗ-82 Т-150К ТТ-4 МТЗ-80, JIXT-55 ДТ-75Д ДТ-75

Привод ВОМ > трактора ВОМ трактора ВОМ трактор а ВОМ трактора ВОМ трактора ВОМ трактора

Длина 1200 1150 - 1000 2480 -

Высота 866 1500 - 900 1900 -

Ширина 1245 1600 - 1100 1550 -

Диаметр рабочего органа, мм 800 750 - 720 1000 568

Масса 540 700 - 580 900 510

Ширина минерализованной борозды, м 1,5 0,7 0,6 0,65 0,6 1,2

Глубина борозды, м 0,08-0,18 0,25 0,12 0,20 0,14 0,2

Дальность метания грунта, м Не более 10 Не более 20 3-6 Не более 15 Не более 10 10

Рабочая скорость, км/ч 1,9-3,2 1,8-2,4 1,9-3,1 - 2,0 1,5-2,4

Анализ конструкций лесопожарных машин для создания опорных заградительных и минерализованных полос показал, что при локализации и тушении лесных пожаров перспективно использование рабочих органов

активного типа, в частности грунтометов. Однако конструкции существующих грунтометов отличаются сложностью изготовления, большой металлоемкостью, требующих использования, в большинстве своем, в качестве базовых машин тракторов высокого класса тяги. В тоже время при низовых пожарах малой и средней интенсивности возможно использование малых грунтометов, которые возможно доставлять к месту пожара наземной или воздушной техникой.

1.3 Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований процесса метания грунта

Значительный вклад в развитие научных методов исследования взаимодействия фрезерных рабочих органов с предметом труда внесли В.П. Горячкин, А.Д. Далин, Г.Г. Домбровский, А.Н. Зеленин, H.A. Исрафилов,

A.A. Кукибный, М.Н. Летошнев, Г.Н. Синеоков и др.

Разработкой и изучением грунтометов занимались научные коллективы ЛенНИИЛХа Н.П. Валдайский, В.Н. Лиханос, В.В. Ниукканен, И.В. Сафроненко, Г.Е. Фомин, А.Н. Чукичев, а также ВНИИПОМлесхоза, Г.Д. Главацкий, Г.М. Королев, Е.И. Максимов, С.Н. Орловский, Ю.А. Худоногов и др.

Разработкой и изучением технологических процессов и динамики работы лесозаготовительной и лесохозяйственной техники занимались ученые:

B.А. Александров, Г.М. Анисимов, И.М. Бартенев, Е.А. Васякин, Ю.А. Добрынин, В.М. Котиков, А.М Кочнев, В.А. Лозовой, В.Ф. Полетайкин, П.Б. Рябухин, В.Н. Холопов A.M. Цыпук и многие другие.

Анализ работ, посвященных описанию машин с активными рабочими органами показал, что технологический процесс работы таких машин складывается из трех фаз [9, 17, 46, 62, 86]:

- отделение стружки от массива почвы с ее последующим захватом лопастью (ножом-метателем);

- движение частиц грунта по лопасти ротора и сход с нее;

- свободный полет частиц грунта в сопротивляющейся среде (в воздушном пространстве) и их распределение по обрабатываемой поверхности.

Приведенные выше фазы процесса грунтометания тесно взаимосвязаны, и в каждой из них действует большое количество факторов, в той или иной мере влияющих на характер распределения грунта по обрабатываемой поверхности.

При рассмотрении процесса взаимодействия активных рабочих органов с частицами грунта следует отметить, что лесные почвы имеют различный гранулометрический состав с всевозможными включениями (трава, опад, каменистые и корневые включения), обладающих различными аэродинамическими характеристиками. Их взаимодействие в общем потоке метаемого материала носит довольно сложный характер, который не поддается строгому математическому описанию и решению.

Следует отметить, что в теоретических исследованиях по обоснованию параметров машин с активными рабочими органами движение твердого тела, в первом приближении движение частицы рассматривается как движение материальной точки [8, 9].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Федорченко, Игорь Сергеевич, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников

1. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. - М.: Издательство наука, 1976. - 278 с.

2. Албяков, М.П. Справочник механизатора лесного хозяйства / М.П. Албяков-М.: «Лесная промышленность», 1977. -296 с.

3. Арцыбашев, Е.С. Лесные пожары и борьба с ними / Е.С. Арцыбашев.-М.: «Лесная промышленность», 1974.-152 с.

4. Асанов, В.В. Разработка универсального плуга-каналокопателя ПКН-0,6 / В.В. Асанов // Механизация лесохозяйственных работ на Северо-Западе таежной зоны. Сб. науч. тр. - СПб.: СПбНИИЛХ, 1992. - с. 24-30.

5. Баловнев, В.И. Дорожно-строительные машины и комплексы: Учебник для вузов по спец. «Строительные и дорожные машины и оборудование» / В. И. Баловнев, А. Б. Ермилов, А. Н. Новиков и др.; Под общ. ред. В.И. Баловнева. — М.: Машиностроение, 1988. — 384 с.

6. Бать, М. И. Теоретическая механика в примерах и задачах / М.И. Бать и др. - М., Наука, 1972, - 624 с.

7. Бать, М.И. Теоретическая механика в примерах и задачах / М.И. Бать, Г.Ю. Джанелидзе, A.C. Кельзон // Учеб. пособ. для втузов. В 3-х. Т. I. Статика и кинематика. 9-е изд. перераб. - М.: Наука. 1990. - 672 с.

8. Бровченко, А.Д. Совершенствование процесса распределения твердого навоза много лопастными рабочими органами роторного типа : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 / А.Д. Бровченко. - Воронеж., 2010. -22 с.

9. Бровченко, А.Д. Совершенствование процесса распределения твердого навоза многолопастными рабочими органами роторного типа : дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 / А.Д. Бровченко. - Воронеж., 2010. - 204 с.

10. Валдайский, Н.П. Испытание лесохозяйственного колесного трактора высокой проходимости Т-80Л с противопожарными орудиями /

Н.П. Валдайский, Н.П. Чукичев // Сб. науч. тр. Лесные пожары и борьба с ними, Л.: ЛенНИИЛХ, - 1974. - с. 174-177.

11. Валдайский, Н.П. Машины для тушения лесных пожаров грунтом / Н.П. Валдайский // Сб. науч. тр. Лесные пожары и борьба с ними, Л.: ЛенНИИЛХ, - 1974. - с. 152-173.

12. Валдайский, Н.П. Система машин для охраны леса от пожаров / Н.П. Валдайский // Механизация лесохозяйственных работ на Северо-Западе таежной зоны. Сб. науч. тр. Вып. 25. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1976. - с. 63-65.

13. Валдайский, Н.П. Тушение лесных низовых пожаров способом метания грунта : Метод, рекомендации. / Н.П. Валдайский, С.М. Вонский, А.Н. Чукичев. - Л.: ЛенНИИЛХ, - 1977. - 33 с.

14. Василенко, П.М. Теория движения частицы по шероховатым поверхностям сельскохозяйственных машин / П.М. Василенко. - К., 1960. -283 с.

15. ВНИИПОМлесхоз - лесному хозяйству: Альбом разработок / Под ред. Г.Д. Главацкого. Красноярск: Изд-во «Гротеск», 2003. - 104 с.

16. Волков, В.А. Приближенный расчет движения тел в сопротивляющейся среде / В.А. Волков // Труды Всесоюзного научно-исследовательского института сельскохозяйственного машиностроения (ВИСХОМ). - М., 1959.-Вып. 24.-17 с.

17. Высоцкий, П.Н. Исследование рабочего процесса роторного разбрасывателя удобрений / П.Н. Высоцкий, Н.З. Макеев // Механизация сельского хозяйства : Сб. науч. тр. / Курский сельскохозяйственный институт. - Курск, 1967. - Т. 4. - с. 21-35.

18. Главацкий Г.Д. Проблема оптимизации и экономической эффективности лесопожарных мероприятий при тушении крупных лесных пожаров / Г.Д. Главацкий, В.М. Груманс // Вестник московского государственного университета - Лесной вестик.2001. - № 2. - с. 33-45.

19. Главацкий, Г.Д. Горимость лесов Красноярского края / Г.Д. Главацкий // Профилактика и тушение лесных пожаров. - 1998. - с. 38 -45.

20. Главацкий, Г.Д. Оптимальные технологии создания противопожарных барьеров в лесу / Г.Д. Главацкий, Г.М. Королев, В.М. Груманс, Т.И. Охрамец // Охрана лесов от пожаров в современных условиях. -Хабаровск: Изд-во КПБ, 2002. - с. 138-142.

21. Главацкий, Г.Д. Противопожарные барьеры в лесах Сибири / Г.Д. Главацкий, Г.М. Королев, В.М. Груманс, Ф.М. Овчинников, Т.И. Охрамец. - Красноярск, ВНИИПОМлесхоз, 2002. - 147 с.

22. Главацкий, Г.Д. Развитие технического оснащения лесопожарных сил в XX веке: основные достижения и прогноз перспектив / Г.Д. Главацкий // Лесной вестник. - 2000. - № 3. - с. 72.

23. Горячкин, В. П. Собрание сочинений из трех томов. - Ш. - М.: Колос, 1965, Т. I. - 720 е., Т. И. - 459 е., Т. III. - 384 с.

24. ГОСТ 11.002-73 Прикладная статистика. Правила оценки анормальности результатов наблюдений, введ. 01.01.74. - М.: Издательство стандартов, 1976.-11с.

25. ГОСТ 20915-75 (СТ СЭВ 5630-86) Сельскохозяйственная техника. Методы определения условий испытаний. Постановление Госстандарта СССР от 19.06.1975 № 1588.

26. ГОСТ 24104-2001 Весы лабораторные. Общие технические требования. Постановление Госстандарта России от 26.10.2001 № 439-ст ГОСТ от 26.10.2001 №24104-2001.

27. Государственная программа Российской Федерации «Развитие лесного хозяйства на 2013-2020 годы». 255 с.

28. Гусев, В.Г. Научно-техническое обеспечение решения проблемы охраны леса от пожаров / В.Г. Гусев // Таежные леса на пороге XXI века. Труды СПбНИИЛХ. - СПб.: СПбНИИЛХ, 1999. - с. 173-184.

29. Гусев, В.Г. Новое в технике обнаружения и борьбы с лесными пожарами / В.Г. Гусев // Лесная наука на рубеже XXI века. Сб. науч. тр., вып. 46. -Гомель: ИЛ НАН Беларуси, 1997. - с. 193-196.

30. Гусев, В.Г. Новые технические средства борьбы с лесными пожарами / В.Г. Гусев // Пожарное дело, 1998, № 8. - с. 41-45.

31. Гусев, В.Г. Новые технологии и технические средства для борьбы с лесными пожарами / В.Г. Гусев, Е.С. Арцыбашев // Охрана лесов от пожаров в современных условиях. - Хабаровск: Изд-во КПБ, 2002. - с. 127-131.

32. Гусев, В.Г. Охрана от пожаров лесных культур засушливой зоны: практические рекомендации / В.Г. Гусев, Е.С. Арцыбашев, А.С. Манаенков. - СПб.: СПбНИИЛХ, 2003. - 55 с.

33. Гусев, В.Г. Современные технические средства для борьбы с лесными пожарами / В.Г. Гусев, Е.С. Арцыбашев, А.Н. Чукичев // III Всероссийский съезд лесничих. - М.: Экология. - с. 287-293.

34. Гусев, В.Г. Технические средства тушения лесных пожаров / В.Г. Гусев, И.Ю. Корчунова // Жизнь и безопасность, 1997, № 3. - с. 186-192.

35. Гусев, В.Г. Физико-математические модели распространения пожаров и противопожарные барьеры в сосновых лесах / В.Г. Гусев. - СПб.: ФГУ «СПбНИИЛХ», 2005. - 199 с.

36. Догановский, М.Г. К определению параметров роторных разбрасывающих механизмов / М.Г. Догановский, В.В. Рядных // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1965.-№ 4-с.8-11.

37. Доценко, А.И. Машины и оборудование природообустройства и охраны окружающей среды города : учебное пособие для вузов по специальностям "Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование", "Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды" направления "Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы" / А.И. Доценко, В.А. Зотов. - М. : Высшая школа, 2007 .-519 с.

38. Евтухов, Н.И. О качестве распределения органических удобрений роторным рабочим органом / Н.И. Евтухов, А.Ф. Попова // Труды Уральского научно-исследовательского института сельского хозяйства. -Свердловск, 1967. - Т. 4. - с. 437-444.

39. Евтухов, Н.И. Обоснование рабочих органов разбрасывателей органических удобрений / Н.И. Евтухов // Труды Уральского научно-исследовательского института сельского хозяйства. - Свердловск, 1965. -Т. 6.-с. 536-554.

40. Ермолович, А.Г. Теория механизмов, машин и основ робототехники / А.Г. Ермолович. // Учебное пособие для студентов специальности 17.04 всех форм обучения - Красноярск: СТИ, 1993 - 140 с.

41. Затолокин, A.B. О движении частицы в однородном поле силы тяжести и воздушной среды / A.B. Затолокин // Сборник статей научно-исследовательских работ по созданию сельскохозяйственных машин и их рабочих органов. - Ростов-на-дону, 1972. - с. 43-47.

42. Иванов, В.А. Справочник по тушению природных пожаров; Проект ПРООН/МКИ «Расширение сети ООПТ для сохранения Алтае-Саянского экорегиона» / В.А. Иванов, Г.А. Иванова, С.А. Москальченко. - 2-е изд., перераб. и доп. - Красноярск, 2011.-130 с.

43. Исрафилов H.A. Оптимальные параметры роторных машин для очистки каналов и канав / H.A. Исрафилов // Сборник научных работ аспирантов Центральногт научно-исследовательского института механизации и электрификации сельского хозяйства нечерноземной зоны СССР (ЦНИИМЭСХ). - Мн.: Урожай, 1963. - с. 123-137.

44. Исрафилов, H.A. Исследование лопастного рабочего органа канавоочистительных машин / H.A. Исрафилов // Тракторы и сельхозмашины. - 1963. - № 10. - с. 29-31.

45. Исрафилов, H.A. Исследование траектории полета и распределения грунта при работе роторных канавоочистительных машин / H.A. Исрафилов // Труды Центрального научно-исследовательского

института механизации и электрификации сельского хозяйства нечерноземной зоны ССР (ЦНИИМЭСХ). - Мн., 1963. - Т. 1. - с. 322-331

46. Карнаухов, А.И. Обоснование энергосберегающих параметров торцовых фрез и режимов резания лесных почв для выполнения работ в лесном хозяйстве : дис. ... канд. техн. наук : 05.21.01 / А.И. Карнаухов. -Красноярск, СибГТУ, 2009. - 212 с.

47. Карнаухов, А.И. Обоснование энергосберегающих параметров торцовых фрез и режимов резания лесных почв для выполнения работ в лесном хозяйстве : автореф. ... канд. техн. наук : 05.21.01 / А.И. Карнаухов. -Красноярск, СибГТУ, 2009. - 24 с.

48. Качинский, H.A. Механический и микроагрегатный состав почвы, методы его изучения / H.A. Качинский . - М.: Изд-во АН СССР. 1958 - 193 с.

49. Киров, B.C. Анализ деталей рабочего процесса вентиляторов броскового типа / B.C. Киров // Механизация и электрификация сельского хозяйства : Сб. науч. тр. / Ленинградский сельскохозяйственный институт. — 1963. -Т. 93.-с. 273-277.

50. Киров, B.C. Повышение эффективности процессов внесения удобрений и химмелиорантов за счет оптимизации конструктивных и технологических параметров агрегатов : дис. ... д-ра техн. наук : 05.20.01 / B.C. Киров. -СПб., 1997.-378 с.

51. Киров, B.C. Статистическая модель процесса распределения твердых органических удобрений / B.C. Киров // Совершенствование конструкций и эксплуатации сельскохозяйственной техники в растениеводстве : Сб. науч. тр. / Пермский СХИ. - Пермь, 1990. - с. 11-18.

52. Кладиенко, A.A. Исследование рабочего процесса роторного разбрасывателя органических удобрений с верхним выбросом / A.A. Кладиенко // Совершенствование рабочих органов сельскохозяйственных машин : Сб. науч. тр. / Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П. Горячкина (МИИСП). - М., 1979. - с. 64-70.

53. Кленин, Н.И. Сельскохозяйственные машины / Н.И. Кленин, И. Ф. Попов, В. А. Сакун // Элементы теории рабочих процессов, расчет регулировочных параметров и режимов работы - М.: Колос, 1970.- 456 с.

54. Коровин Г. Н., Зукерт Н.В. Влияние климатических изменений на лесные пожары в России // http://www.rusrec.ru/kyoto/articles/art_climate_forest.htm

55. Королев, Г.М. Создание противопожарных барьеров в лесах Сибири / Г.М. Королев // Лесное хозяйство, 2005, № 3. - с. 28-30.

56. Коршун, В.Н. Роторные рабочие органы лесохозяйственных машин: Концепция конструирования: Монография. - Красноярск СибГТУ, 2002, 228 с.

57. Коршун, В.Н. Роторные рабочие органы лесохозяйственных машин: Механика взаимодействия с предметом труда: Монография. - Красноярск СибГТУ, 2004, 272 с.

58. Кошурников, А.Ф. Распределения удобрений при работе роторных разбрасывателей. / А.Ф. Кошурников, А.И. Федорович // Исследование рабочих процессов сельскохозяйственных машин : Сб. науч. тр. / Пермский государственный сельскохозяйственный институт им. Д.Н. Принишникова. - Пермь, 1972. - Т. 84. - с. 19-26.

59. Кукибный, A.A. Метательные машины / A.A. Кукибный. - М.: Машиностроение, 1964. - 196 с.

60. Лесная энциклопедия: в 2-х т. / Гл. ред. Воробьев Г.И.; Ред. кол.: Анучин H.A., Атрохин В.Г., Виноградов В.Н. и др. - М.: Сов. энциклопедия, 1986 - 2 т. -631 с.

61. Летошнев, М. Н. Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин / М.Н. Летошнев // Том третий. - М.: Гос. Из - во колхозной и совхозной л - ры - Сельхозгиз, 1936. - 780 с.

62. Линник, Н.К. Исследование параметров рабочих органов роторных разбрасывателей органических удобрений / Н.К. Линник // Состояние и перспективы развития машин для внесения минеральных и органических

удобрений : Материалы научно-технического совета ВИСХОМа - М., 1969.-Вып. 26.-с. 275-281.

63. Лиханос, В.Н. Кинематические и силовые параметры рабочего органа полосопрокладывающей машины поперечного фрезерования / В.Н. Лиханос, М.И. Журавлев.-Л.: ЛенНИИЛХ, 1981. - 94 с.

64. Лиханос. В.Н. Экспериментальные исследования рабочих органов для поперечного фрезерования почвы / В.Н. Лиханос, Н.И. Журавлев, Л.И. Грехова // Сб. научн. тр. Механизация лесохозяйственных работ на северо-западе Таежной зоны, Л.: ЛенНИИЛХ, - 1981. - с. 121-127.

65. Лихачев, B.C. Испытания тракторов : учеб. пособие для вузов / B.C. Лихачев. - М.: Машиностроение, 1974. - 288 с.

66. Лунев, Ю.И. Определение оптимальной длины лопатки ротора разбрасывателя органических удобрений из куч / Ю.И. Лунев, Н.Э. Макеев // Механизация процессов сельскохозяйственного производства : Сб. науч. тр. / Харьковский институт механизации и электрификации сельского хозяйства. - Харьков, 1971. - Вып. 15.-е. 93101.

67. Макеев, Н.З. Распределение органических удобрений по ширине захвата роторным разбрасывателем / Н.З. Макеев, А.И. Аникеев // Механизация внесения удобрений : Сб. науч. тр. / Украинская ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия (УСХА). - Киев, 1990. - с. 62-64.

68. Митропольский, А.К. Техника статистических вычислений /

A.К. Митропольский. - М.: Наука, 1971. - 576 с.

69. Михайленко, A.B. Основы научных исследований / A.B. Михайленко // метод, указания для студентов специальности 150405.65 всех форм обучения. - Красноярск: СибГТУ, 2011. - 52 с.

70. Невзоров, В.Н. Надёжность машин и оборудования : методические указания для выполнения лабораторных работ / В.Н. Невзоров,

B.А. Лабзин, И.В. Голубев. - Красноярск: СибГТУ, 2003. -44с.

71. Невзоров, В.Н. Оптимизация параметров и совершенствование технологии зерношелушения / В.Н. Невзоров, В.Н. Холопов, В.А. Самойлов, А.И. Ярум // Вестник КрасГАУ. - 2013. - № 4 с. 160-165.

72. Ниукканен, В.В. Лесопожарный фрезерный агрегат АЛФ-10 / В.В. Ниукканен, Г.Е. Фомин // Лесные пожары и борьба с ними. Сб. науч. тр. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1989. - 128-133.

73. Ольховский, И.И. Курс теоретической механики для физиков / И.И. Ольховский. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство московского университета. - 1974. - 569 с.

74. Панов, И.М. Механико-технологические основы расчета и проектирования почвообрабатывающих машин с ротационными рабочими органами : дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 / И.М. Панов. -М., 1983.-432 с.

75. Пат. № 117091. Российская Федерация. МПК А62С 27/00, E02F 3/18. Рабочий орган грунтомета лесопожарного / Е.И Максимов, И.С. Федорченко, № 2011154395. Опубл. 20.06.2012. Бюл. № 17.

76. Пат. № 121448. Российская Федерация. МПК А62С 27/00, E02F 3/18. Поворотный рабочий орган лесопожарного грунтомета / И.С. Федорченко, Е.И Максимов, A.A. Максимова № 2012117280. Опубл. 27.10.2012. Бюл. №30.

77. Пат. № 2400274. Российская Федерация. МПК А62С 27/00, B65G 31/04, E02F 3/18. Фронтальный лесопожарный грунтомет / Е.И Максимов, И.С. Федорченко, И.В. Голубев, Д.А. Голубев - № 2009114066. Опубл. 27.09.2010. Бюл. №27.

78. Пат. № 96311. Российская Федерация. МПК А01В 33/08. Рабочий орган лесопожарного агрегата / И.С. Федорченко, Е.И Максимов № 2010108699. Опубл. 27.07.2010. Бюл. № 21.

79. Пен, Р. 3. Планирование эксперимента в Statgraphics / Р.З. Пен. -Красноярск: СибГТУ-Кларетианум, 2003.-246 с.

80. Полетайкин, В. Ф. Некоторые вопросы динамики элементов конструкции гусеничного лесопогрузчика [Текст] Дис. ...канд. техн. наук: 05.420 / В.Ф. Полетайкин Сиб. технол. ин-т. - Красноярск, 1972. - 185 с.

81. Рафалес-Лемарка, Э.Э. Некоторые методы планирования и математического анализа биологических экспериментов : монография / Э.Э. Рафалес-Ламарка, В.Г. Николаев - Киев: Наукова думка, 1970.-120 с.

82. Розенблит, М.С. Практикум по планированию эксперимента / М.С. Розенблит, Н.С. Житарев; под общ. ред. A.A. Пажурина. - М.: МЛТИ, 1983.-75 с.

83. Ромашенко, В.В. Совершенствование оборудования и процесса обработки древесностружечных плит : дис. ... канд. техн. наук : 05.21.05 / В.В. Ромашенко. - Красноярск, 2009. - 134 с.

84. Рядных, В.В. О качестве распределения удобрений роторным разбрасывателем / В.В. Рядных // Тракторы и сельхозмашины. - 1965. -№ 10. - с. 27-29.

85. Рядных, В.В. Определение некоторых параметров роторных разбрасывателей в зависимости от физико-механических свойств удобрений / В.В. Рядных // Технология и система машин для комплексной механизации и электрификации сельского хозяйства северо-западной зоны : Сб. науч. тр. / Научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Северо-Запада (НИИМЭСХ С.З.). -Л., 1965.-с.41-47.

86. Сафроненко, И.В. Удельная энергоемкость рабочего процесса лесопожарной землеройно-метательной машины с рабочим органом типа «Торцовая фреза» / И.В. Сафроненко // Сб. науч. тр. Лесные пожары и борьба с ними, Л.: ЛенНИИЛХ, - 1989. - с. 119-128.

87. Сафроненко, И.В. Установление основных угловых параметров торцовой фрезы лесопожарной землеройно-метательной машины / И.В. Сафроненко // Сб. науч. тр. Сб. науч. тр. Механизация

лесохозяйственных работ на северо-западе Таежной зоны, JL: ЛенНИИЛХ, - 1987. - с. 53-59.

88. Сафроненко, И.В. Фрезерное орудие для борьбы с лесными пожарами / И.В. Сафроненко, Т.Е. Фомин, Е.С. Воронина // Сб. науч. тр. Механизация лесохозяйственных работ на северо-западе Таежной зоны, Л.: ЛенНИИЛХ, - 1986. - с. 136-139.

89. Сборник организационно-распорядительных документов по охране лесов от пожаров. - М.: Федеральная служба лесного хозяйства России, 1997. -119 с.

90. Сергеев, М.П. Обоснование параметров ротора разбрасывателя органических удобрений / М.П. Сергеев, Н.И. Евтухов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1966. — № 4. - с. 15-17.

91. Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1986-1995 годы. Часть 4. Лесное хозяйство и защитное лесоразведение. - М.: Госагропром СССР, 1988. - 202 с.

92. Скользаев, В.А. Методика определения технологических параметров роторных разбрасывателей минеральных удобрений / В.А. Скользаев,

A.П. Жилин // Совершенствование технологических процессов и конструкции сельскохозяйственных машин : Сб. науч. тр. / Азово-Черноморский институт механизации сельского хозяйства. - Ростов : Издательство Ростовского университета, 1974. - с. 13-21.

93. Скользаев, В.А. Распределение минеральных удобрений роторным разбрасывателем / В.А. Скользаев, В.А. Черноводов, А.П. Жилин // Совершенствование технологических процессов сельскохозяйственных машин : Сб. науч. тр. / Ленинградский сельскохозяйственный институт. -Л., 1972.-Т. 174.-Вып. 1,-с. 26-31.

94. Тимченко, В.А. Технологические комплексы машин для борьбы с лесными пожарами на Дальнем Востоке / В.А. Тимченко,

B.Д. Горбатенко // Охрана лесов от пожаров в современных условиях. -Хабаровск: Изд-во КПБ, 2002. - с. 154-158.

95. ТССТ «ЛЕСМАШ». Каталог лесохозяйственных машин. — СПб.: СПбНИИЛХ, 2004. - 29 с.

96. Турбин, Б.Г. К анализу работы швырялки / Б.Г. Турбин, B.C. Киров // Механизация и электрификация сельского хозяйства : Сб. науч. тр. / Ленинградский сельскохозяйственный институт. - 1962.-Т.88- с. 149-153

97. Федеральная целевая программа «Леса России» на 1997-2000 годы. Утверждена постановлением правительства Российской Федерации от 26 сентября 1997 г. № 1240 // Экоинформ, - 1998 -№ 1, с. 25-64.

98. Федорченко, И.С. Анализ существующего оборудования для тушения лесных пожаров грунтом / И.С. Федорченко, Е.И. Максимов // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки. Сборник статей студентов и молодых ученых по итогам Всероссийской научно-практической конференции. Т 1. - 2009. - с. 192-194.

99. Федорченко, И.С. Грунтомет универсальный лесопожарный / И.С. Федорченко, Д.В. Кулижников // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки. Всероссийская научно-практическая конференция, посвященная 80-летию СибГТУ. Т. 1. - 2011. - с. 312-314.

100. Федорченко, И.С. Зависимость угла выхода лопатки из зоны резания грунта от угла наклона рабочего органа к обрабатываемой поверхности / И.С. Федорченко, Е.И. Максимов // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки. Сборник статей студентов и молодых ученых по итогам Всероссийской научно-практической конференции. Т 1.-2013. -с. 117-118.

101. Федорченко, И.С. Обзор теоретических исследований ротационных почвообрабатывающих машин / И.С. Федорченко, Е.И. Максимов // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки. Сборник статей студентов и молодых ученых по итогам Всероссийской научно-практической конференции. Т 1. - 2010. - с. 116-117.

102. Федорченко, И.С. Проблемы использования узкоспециализированной лесопожарной техники в современных условиях пожаротушения /

И.С. Федорченко, P.C. Домбровский // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки. Сборник статей студентов и молодых ученых по итогам Всероссийской научно-практической конференции. Т 1.-2013. -с. 116-117.

103. Федорченко, И.С. Разработка поворотного рабочего органа лесопожарного грунтомета / И.С. Федорченко, Е.И. Максимов, С.Н. Дырдин // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки. Сборник статей студентов и молодых ученых по итогам Всероссийской научно-практической конференции. Tl. - 2013. - с. 150-152.

104. Федорченко, И.С. Разработка рабочего органа лесопожарного агрегата / И.С. Федорченко, Е.И. Максимов // Лесной и химический комплексы -проблемы и решения. Т 1. Красноярск. -2010.-е. 157-159.

105. Федорченко, И.С. Роль лесопожарных грунтометов в системе технологий пожаротушения / И.С. Федорченко, P.C., Домбровский, Е.И. Максимов // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки. Сборник статей студентов и молодых ученых по итогам Всероссийской научно-практической конференции. Tl. - 2013. - с. 102-104.

106. Федорченко, И.С. Экспериментальное устройство для метания грунта / И.С. Федорченко, Е.И. Максимов // Лесной и химический комплексы -проблемы и решения. Т 2. Красноярск. - 2009. - с. 234-239.

107. Федорченко, И.С. К проектированию рабочего органа грунтомета / И.С. Федорченко, Е.И. Максимов // Системы. Методы. Технологии. -2012,-№4.-с. 41-44.

108. Федорченко, И.С. Результаты экспериментальных исследований грунтомета лесопожарного / И.С. Федорченко // Вестник КрасГАУ. -2012.-№ 9 с. 162-166

109. Федорченко, И.С. Теоретическое обоснование параметров лесопожарного грунтомета / И.С. Федорченко, Е.И. Максимов, Е.Е. Нестеров // Вестник КрасГАУ. -2013. -№ 5 с. 194-199.

110. Фомин, Г.Е. Особенности конструкции и параметры лесопожарного агрегата АЛФ-10 / Г.Е. Фомин, В.В. Ниукканен // Сб. науч. тр. Механизация лесохозяйственных работ на северо-западе Таежной зоны, Л.: ЛенНИИЛХ, - 1987. - с. 59-65.

111. Фуряев, В.В., Главацкий Г.Д. Технология повышения пожароустойчивости лесов / В.В. Фуряев, Г.Д. Главацкий, А.И. Забелин, Г.М. Королев, Л.П.Злобина - Красноярск: Институт леса СО РАН. 2000. -60 с.

112. Фуряев, В.В. Эффективность защитных минерализованных полос в сосновых молодняках / В.В. Фуряев, Н.П. Курбатский // Вопросы лесной пирологии. - Красноярск, 1972. С. 140-152.

113. Фуряев, В.В. Технология повышения пожароустойчивости лесов / В.В. Фуряев, Г.Д. Главацкий, А.И. Забелин и др. - Красноярск: Институт леса СО РАН, 2000. - 60 с.

114. Харламов, В.А. Исследование начальных условий свободного полета отдельной материальной "частицы, выбрасываемой цепочно-фрезерным разбрасывателем / В.А. Харламов // Механизация приготовления и внесения минеральных и органических удобрений : Научно-технический бюллетень ВИМ. -М., 1969. - с. 52-57.

115. Чукичев, А.Н. Грунтомет ГТ-3 для борьбы с лесными пожарами / А.Н. Чукичев, Н.П. Валдайский, С.М. Вонский, Ю.М. Кодянов // Сб. науч. тр. Механизация лесохозяйственных работ на северо-западе Таежной зоны, Л.: ЛенНИИЛХ, - 1976. - с. 71-76.

116. Чукичев, А.Н. Орудие для прокладки противопожарных полос / А.Н. Чукичев, А.Н. Кодянов // Сб. науч. тр. Лесные пожары и технические средства борьбы СС ними, Л.: ЛенНИИЛХ, - 1987. - с. 5965.

117. Чукичев, А.Н. Плуг лесной универсальный ПЛУ-0,4 / А.Н. Чукичев, Е.В. Ершов, В.В. Асанов, Н.И. Журавлев // Борьба с лесными пожарами. -СПб.: СПбНИИЛХ, 1998.- 130-132.

118. Чукичев, А.Н. Результаты испытания тракторного грунтомета ГТ-3 и совершенствование его конструкции / А.Н. Чукичев, Ю.М. Кодянов, Е.В. Веденина, Г.Е. Фомин // Сб. науч. тр. Механизация лесохозяйственных работ на северо-западе Таежной зоны, Д.: ЛенНИИЛХ, - 1981. - с. 94-107.

119. Чукичев, А.Н. Теоретическое обоснование энергоемкости процесса грунтометания / А.Н. Чукичев. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1976. - 69 с.

120. Чукичев, А.Н. Технологические и теоретические основы фрезерно-метательных машин для тушения лесных пожаров грунтом : дис. ... д-ра техн. наук : 05.21.01 / Чукйчев Алексей Николаевич. - СПб., 1995. - 40 с.

121. Щетинский, Е.А. Тушение лесных пожаров: Пособие для лесных пожарных / Е.А. Щетинский //. Изд. 3-е. перераб. и доп. -М.: ВНИИЛМ, 2002.-104 с.

122. Яковлев, Б.П. Перспективы оснащения лесной охраны средствами пожаротушения / Б.П. Чукичев // Лесные пожары и борьбы с ними. Сборник научных трудов. М.: ВНИИЛМ, 1988. - с. 3-8.

123. Flannigan М. D., Van Wagner С. Е. Climate change and wildfire in Canada // Can. J. For. Res.- 1991.- 21.- P. 66-72.

124. Houghton R.A. Biomass burning from the perspective of the global carbon cycle // Global biomass burning: Atmospheric, climatic, and biospheric implications. The MIT Press, Cambridge University Press, Cambridge, 1991129 p.

125. Kasischke E. S., Christensen N. L., Stocks B. J. Fire, global wanning, and the carbon balance of boreal forests // Ecol. - 1995. -Appl. 5- P. 437^51

126. Torn M. S., Fried J. S. Predicting the impact of global warming on wildland fire // Climatic Change. - 1992.-Vol. 21 - P. 257-274

Приложение 1. Определение объема вырезаемого грунта в зависимости от радиуса рабочего органа, глубины резания, угла наклона рабочего органа к

обрабатываемой поверхности

Файл Правка Вид Добавить Формат Инструменты Символика Окно Справка

И т о^ 1 а ш « тш = □ 100% ^ ш

[::;] ** х1 м ^ и<> т--п ш = < > < > ?£ -« Л V Ф

= := « •->■ Гх хГ х& у/у ^ Фтшш1:^111 Ш^т^Н I Р Сф Щ

1Чогта1 •-< АГ!а1 V 10 V в / и ррр 1« |||| ев« II! III х- Щ

йЗмл) = 9.5440 х 10

> г -Ь-вйСт)-1

ЛЛЛ

N := 20

ЛАМ

г := 0 . N ] := 0 N

л/-Ь(Ь - 2 г зи<"()) г +

(Ъ - 2г зш(«-.,)) г- вки'"Л = 9.54400 х 10~

2 Ь(1г - 2 г-

2

1 ЗпХ'})

Ь := 0 + 0.005 I тг

•V := 0 1 + —з

>лу ^

:= У1'

Приложение 2. Основные этапы движения частиц Определение абсолютной скорости движения частицы при слете с лопатки

ТаО^Да.иДл) =

1П --

30

а1<-1^ + 1

Н

Т1ь

Т2ь

2М11

Х(] - расстояние от частицы грунта до це игра вращения

в момент попадания ее на лопатку, ц g-ускорение свободного падения, м/с2, Г - шф ф ициент трения грунта о матери® лопатки, п - частота вращениявала фрезы, об/мин, Ь - глубина р ез ания грунта, м, К - радиус фрезы грунтомета, м, 1-вреш движение частицы, с, 7 - угол, заключенный между плоскостью об

и плоскостью фрезы грунтомета в направлении его движения, рад

] <г- асоз 1

с2 <г

8ф) (Ы Т1зЦфО) + Ы Т2 ЦфО) - Т1 ^ со<фф + Т2 ^ ЦфО)) - й Ы

Ь2-Ы

с! <-£ - й - (Т1ЫЩ + и х ь с1 еЬ11 + с2 6И' + ящЧ) (Т1зи^фО + „■ Ь) + Т2 со<ф0 + и I))

й<-с1еЫ1Ы + с2еМ'ь2 + 8ш(^дК

Й =016 е =98 Г = 035 п = 400 Ь = 005 И = 022 1 = 01

М АМ 1 1

= 105723

Определение дальности полета частицы грунта в воздушной среде

Цх(^,Г,п,11Д,сгр,рвоздрг11Дчгру,Р) =

30

к 1 <—+ Г 81П(Р) +

к2<—о>(г-^£2+ { вшф) + 003(15), аЗ^илда + соэф)

; (2 ^ — аЗ - 1)

Т2*

[(1 + аЗ)2 + 4^] Ю2

2{а>

2f

асо:

1-

с2

\ К 31п(7) )

ьш(у) (к! Т1 ыпДО + Р) + к! Т2со5(([0 + Р) -Т1 о>юь(<[0 + Р) + Т2о>ы^ф + Р)) -к! хО

к2-к1

с1 хО— с2- (Т181г(<|0 + р) -Т2со<с|0 + Р)) ви<у)

Ютлк-О 00001

к <-0001

й>г 16 0 30

I <— Юпигн-1 к 1

к 11 к21

х<-с1е 1 + с2е 1 + (Т1 зш^йИ + (¡0 + р| + Тгсо^оМ + (¡0 + р|| з>л(у) Уе<-х ш

X I

Ух<-с1 к1 екП' + с2к2ек2'' + а>со^а>^ + (¡0 + р| -Т2а>$и^а>11 +<¡0 + р|| 81П(у)

Уа <- - 2 Уе Ухсо^ + р| + (Ух|2

4сх] <-|<|0 + - — + ави

(Уе >

()схЬ0П2 <— --^^ ()сх1 Л--^ + 51ё15^(1сх1 _ —

фхпакШопж- ази^агп^фхЬоп^ 81п(у)|

Кско^ Уа

/1 ^ ЗсгррвоздаН - (¡ьхпакШопг

V 2 ) I 1

(Нлгррте)

соя - фгхпакШопя

4Ячгрргрсоа - фхпакШопа /

Ы--^-^ к

1 - Зсгррвозд

1 + Кскор

соз|([схпак1Ьоп^ со^-^ (рхпакШог!^

а1аг|Кско

У

УДУ

Описание движения частицы грунта в воздухе (первые три шага итерационной схемы)

АЦ29 » &

Г": ""'" А ..... 8 ; С Г ........................О.......... "..........................Т......Е I.................................!...1о.1 1 .........Л

' I Вяжость во:до ___

2 0.000018 Начальный коэффициент полного сопротивления й Коэффициент сопротивления первого шага к1 Июффициент сопрошмю первого шага И

3 5.513647959 1 3.92899292'; 3 084987182

4

5 Рада»с частицы

6 0.00035

7

8 Касса часты Проекции укорен.мМ Проекции ускорений к! Проекции ускорений к2

9 3 59189 Е-07 -41.35235969 -21.39811431 • 13.45818347

Ш ■81 434388 -44 94054515 ■30.3919066

II Коэф Лобового сопр

12 0.5

13 Начальные проекции скорости $ Начальные проекции скорости И Начальные проекции скорости к2

14 Плотность водаа 7.5 5.432382015 4.3824763

18 129 12.99038106 8.918861657 6 671634399

16

17 Начальная скорость частицы

Ю 15

19 Проекции начального перевешен»! кб Проекции начального перемещения М проекции начального перемещения к2

20 Яоа вылета 0 32330955 0 244871463 0 201301086

21 1 047197551 С.54772Ю68 6.389767401 0.295591837

22

23 Миделево мчеше

24 3 84845 Б07 Проекции скоростей № Проекции скоростей И Проекции скоростей К

25 5.482382015 4.3624763 зшяга

26 Делыа 1 8.9!866'.65? 6 671634399 5.152039069

27 0.05

28

2« Плотность частицы Абсолютная скорость первого шага кб Абсолютная скорость первого шага М Жсолютная скорость первого шага к2

30 2000 №4485881 7 971317647 6 336908722

31

32

33 ■Ао~ вылета первого шага кО Угол, вылете первого шага к'1 *оп вылета первого шага И

34 1 023710443 0.991695408 0 948321893

38

36

37

38

39 Й1 »1." Млеванда*»,«

40 0.32330855 05тт 0 769482094

41

42 ----> . и V -.-.V Л- ( ВЬШ>#«г>,* |

43 0.547726068 0.937483463 1,2330753В

44 С