Обоснование параметров тракторов с колесно-гусеничным движителем для малообъемных лесозаготовок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Дмитриев Александр Сергеевич

• Дмитриев Александр Сергеевич
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Дмитриев Александр Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Общая часть

1.2. Оптимальные системы машин и технологические процессы лесосечных работ для использования колесных тракторов на полугусеничном ходу

1.2.1. Система машин на базе колесных сельскохозяйственных тракторов

1.2.2. Технологические процессы лесосечных работ при механизированной заготовке древесины

1.3. Управляемый межосевой механизм распределения мощности в трансмиссии лесных машин на полугусеничном ходу

1.4. Экологическая эффективность лесных машин на полугусеничном ходу

1.5. Выводы по главе и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖИТЕЛЯ КОМБИНИРОВАННОЙ КОЛЕСНО-ГУСЕНИЧНОЙ ЛЕСНОЙ МАШИНЫ

2.1. Постановка задачи

2.2. Общие зависимости для расчета глубины образующейся колеи и тягово-сцепных свойств движителя комбинированной колесно-гусеничной машины

2.3. Глубина колеи и тягово-сцепные свойства движителя комбинированной машины

2.3.1. Результаты расчетов для колесного движителя

2.3.2. Результаты расчетов для гусеничного движителя

2.4. Распределение веса между колесной и гусеничной парами

2.5. Выводы по главе

3. МЕТОДИКА, АППАРАТУРА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Задачи экспериментальных исследований, основные сведения об оборудовании и методике эксперимента

3.2. Результаты экспериментов (модель колесного движителя)

3.3. Результаты экспериментов (модель гусеничного движителя)

3.4. Выводы по главе

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Сходимость результатов теоретических и экспериментальных исследований

4.2. Возможность и целесообразность практического использования результатов исследования

4.3. Экономические аспекты внедрения в практику лесозаготовительных и лесохозяйственных предприятий полугусеничного хода для тракторов малого класса тяги

4.4. Выводы по главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров тракторов с колесно-гусеничным движителем для малообъемных лесозаготовок»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Проблема повышения эффективности работы малых лесозаготовительных предприятий (проводящих малообъемные рубки), создающих рабочие места в сельской местности, была и остается весьма актуальной. Малые лесозаготовительные предприятия России, как и подавляющее большинство крупных и средних, работают по сортиментной технологии заготовки древесины (с трелевкой хлыстов или «скандинавским» методом), но при этом практически на 100% выполняют механизированную заготовку древесины. Такие предприятия, в подавляющем большинстве случаев, не имеют парка специальных лесных машин и используют сельскохозяйственные тракторы. Это связано с рядом причин. Прежде всего, сельскохозяйственные тракторы дешевле в приобретении и дешевле по стоимости владения. Запасные части и расходные материалы для них значительно доступнее. Поскольку малые лесозаготовительные предприятия не проводят рубку в режиме 24/7, то относительно низкая надежность сельскохозяйственных тракторов в условиях леса вполне компенсируется меньшими удельными расходами, а также универсальностью сельскохозяйственных тракторов, ведь в свободное от заготовки время их вполне можно использовать по прямому назначению - в сельском хозяйстве для выполнения коммунальных или транспортных работ.

Колесные тракторы легко перемещаются своим ходом между лесосеками при сильно фрагментированном лесосечном фонде, свойственном малым лесозаготовительным предприятиям. Это позволяет существенно экономить, по сравнению с гусеничными тракторами, на тралах и тягачах. Колесные тракторы имеют значительно большие эксплуатационные скорости, что существенно по-

вышает производительность на трелевке. Но колесные тракторы показывают значительно худшие эксплуатационные свойства при работе в сложных условиях -глубокий снег, слабонесущие почвогрунты, пересеченный рельеф лесосеки. Эта проблема решается за счет оперативного переоснащения колесных тракторов на полугусеничный ход. С точки зрения теории и практики эксплуатации лесных машин — это практически не изученный вариант, который ставит сразу несколько теоретических и практических вопросов. Прежде всего, встает вопрос условий, при которых следует переоснащать колесный трактор на полугусеничный ход для достижения максимально возможных показателей эксплуатационной и экологической эффективности его работы. Кроме того, при работе полугусеничной машины, очевидно, будет наблюдаться картина взаимодействия движителя с лесными почвогрунтами, отличная от колесных или гусеничных машин.

Ввиду изложенного, тематика настоящей работы, направленная на исследование показателей процесса взаимодействия колесных тракторов на полугусеничном ходу с лесными почвогрунтами, представляется актуальной как для теории, так и для практики лесного хозяйства и лесозаготовительного производства.

Степень разработанности темы исследования. Вопросами повышения теории движения и эксплуатационной эффективности машин для лесозаготовок и лесного хозяйства занимались и занимаются многие отечественные и зарубежные ученые. Среди ученых отечественной школы можно выделить А.В. Абузова, Г.М. Анисимова, О.Н. Галактионова, Ю.Ю. Герасимова, Э.Ф. Герца, И.В. Григорьева, О.И. Григорьеву, И.С. Должикова, А.Ю. Жука, В.А. Иванова, В.А. Каля-шова, О.А. Куницкую, В.А. Макуева, В.Н. Меньшикова, А.П. Мохирева, В.И. Па-тякина, С.Е. Рудова, П.Б. Рябухина, В.С. Сюнева, А.М. Хахину, Е.Г. Хитрова, В.Я. Шапиро, И.Р. Шегельмана, Ю.А. Ширнина и многих других. В настоящее время ведущие позиции в исследуемом вопросе занимает научная школа «Инно-

вационные разработки в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства» Арктического государственного агротехнологического университета. Тем не менее, к настоящему времени в теории взаимодействия движителей лесных машин с лесными почвогрунтами отсутствуют работы, учитывающие специфику конструкции и режимов работы колесных тракторов на полугусеничном ходу, используемых на лесозаготовках и лесохозяйственных операциях.

Цель работы: повышение эксплуатационной и экологической эффективности колесных тракторов на полугусеничном ходу, используемых на лесозаготовках и лесохозяйственных операциях.

Объект исследований: движители колесных тракторов на полугусеничном ходу, используемых на лесозаготовках и лесохозяйственных операциях.

Предмет исследования: режимы работы и показатели воздействия движители колесных тракторов на полугусеничном ходу при движении по лесным поч-вогрунтам.

Задачи исследования:

1. Провести анализ техники и технологических процессов лесосечных работ, применяемых при проведении малообъемных лесозаготовок.

2. Разработать математическую модель взаимодействия полугусеничного движителя с лесным почвогрунтом, учитывающую последовательное воздействие колесного и гусеничного движителя.

3. Реализовать математическую модель и получить зависимости для практической оценки результатов воздействия полугусеничного движителя на лесные почвогрунты.

4. Предложить рекомендации по обоснованию параметров и эффективному использованию тракторов на полугусеничном ходу, используемых на лесозаготовках и лесохозяйственных операциях в условиях малых предприятий.

Научная новизна: разработана и исследована математическая модель взаимодействия полугусеничного движителя с лесным почвогрунтом, учитывающая последовательное воздействие колесного и гусеничного движителя и позволяющая формулировать практические рекомендации по обоснованию параметров и эффективному использованию колесных тракторов на полугусеничном ходу, используемых на лесозаготовках и лесохозяйственных операциях в условиях малых предприятий.

Теоретическая значимость: разработанная математическая модель и результаты ее реализации развивают теоретические представления о движении лесных машин, учитывают суммарное воздействие, вызванное сжатием и сдвигом поверхностных слоев почвогрунта при взаимодействии полугусеничных движителей с лесным почвогрунтом.

Практическая значимость: результаты реализации математической модели позволяют на практике обосновать параметры и эффективные режимы эксплуатации колесных тракторов на полугусеничном ходу, используемых на лесозаготовках и лесохозяйственных операциях в условиях малых предприятий.

Достоверность выводов и результатов исследований обеспечивается использованием в качестве основополагающих разработок признанных ученых в области лесозаготовительного производства, применением современных вычислительных средств и лицензионного программного обеспечения при проведении теоретических исследований и обработке экспериментальных данных, удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Методология и методы исследования. При проведении исследований основой послужили работы признанных ученых в области лесозаготовительного производства и лесного хозяйства, в частности участников научной школы «Ин-

новационные разработки в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства». В ходе теоретических исследований применялись методы теории движения лесных машин, механики грунтов, математического моделирования и обработки расчетных данных. В ходе проведения эксперимента и обработки полученных данных использовались методы планирования эксперимента и математической статистики.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Математическая модель взаимодействия полугусеничного движителя с лесным почвогрунтом, учитывающая последовательное воздействие колесного и гусеничного движителя.

2. Результаты реализации модели и оценки показателей взаимодействия движителей колесных тракторов на полугусеничном ходу с лесными поч-вогрунтами, обеспечивающих соблюдение требований о минимизации ущерба почвогрунту.

3. Рекомендации по эффективному использованию колесных тракторов на полугусеничном ходу на лесозаготовках и лесохозяйственных операциях в условиях малых предприятий.

Личное участие автора. Все основные результаты работы получены лично автором. Проведен анализ техники и технологических процессов лесосечных работ, применяемых при проведении малообъемных лесозаготовок. Разработана математическая модель взаимодействия полугусеничного движителя с лесным почвогрунтом, учитывающая последовательное воздействие колесного и гусеничного движителя. Выполнена реализация модели и получены зависимости для практической оценки результатов воздействия полугусеничного движителя на лесные почвогрунты. Сформулированы рекомендации по обоснованию параметров и эффективному использованию колесных тракторов на полугусеничном

ходу, используемых на лесозаготовках и лесохозяйственных операциях в условиях малых предприятий.

Соответствие работы паспорту специальности: диссертация соответствует следующим пунктам паспорта научной специальности 4.3.4. «Технологии, машины и оборудование для лесного хозяйства и переработки древесины»:

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

5. Компоновка, типы, параметры и режимы работы машин лесохозяйствен-ных и лесопромышленных производств.

Апробация результатов проводилась на всероссийской научно-практической конференции «Деревянное домостроение Севера: традиции и инновации» (Петрозаводск, 2023 г); Девятой всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности лесного комплекса» (Петрозаводск, 2023 г.); всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы лесного хозяйства и деревопереработки» (Казань, 2023 г.); международной научно-практической конференции молодых ученых и студентов «Перспективные ресурсосберегающие технологии развития лесопромышленного комплекса» (Воронеж, 2023 г.); VI Лесопромышленном форуме Республики Саха (Якутия) «Современные технологии: Качество. Конкурентоспособность. Эффективность» (Якутск, 2024 г).

Основное содержание работы опубликовано в 7 статьях из перечня журналов, рекомендованных ВАК РФ, в т.ч. в 1 статье WoS, RSCI, Ядро РИНЦ. Общее число публикаций по теме работы составляет 21. Результаты исследований отражены в отчетах по НИР.

Часть материалов работы получена при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда № 23-16-00092, https://rscf.ru/pro_j ect/23-16-00092/.

Исследования выполнялись в рамках научной школы «Инновационные разработки в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства» Арктического государственного агротехнологического университета.

Результаты работы прошли успешную апробацию и показали свою эффективность в ООО «Автологистик» и ООО «Листвин». Соответствующие акты приведены в приложении к настоящей диссертационной работе.

Сведения о структуре работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав основного текста, общих выводов и рекомендаций, библиографического списка, содержащего 140 наименований, и приложений. Основной текст работы включает в себя 175 страниц основного текста, 88 рисунков, 15 таблиц.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Общая часть

Одной из основных проблем современного лесного комплекса Российской Федерации является лесное машиностроение. Санкции и контрсанкции привели к уходу с российского рынка части ведущих компаний-производителей лесных машин и оборудования. Это еще острее поставило проблему необходимости скорейшей разработки и внедрения в производство отечественных лесных машин.

Природно-производственные условия лесозаготовок и лесного хозяйства в Российской Федерации варьируются в очень широких пределах, определяя необходимость разработки и производства широкой линейки машин по мощностным характеристикам, массогабаритным параметрам, проходимости, способности работать на пересеченной местности и т.д.

У лесохозяйственных организаций варьируются масштабы, перечень и условия проведения лесохозяйственных работ. У лесозаготовительных предприятий в широких пределах варьируются таксационные характеристики осваиваемых насаждений, почвенно-грунтовые и рельефные условия работы, дефрагмен-тированность лесосечного фонда, объемы лесозаготовок, эксплуатационные площади лесосек и запасы древесины на них, расстояния перемещения первичного транспорта леса, и т.д.

Варианты машин различного назначения на полугусеничном ходу (ко-лесно-гусеничном ходу) известны достаточно давно. Такие варианты движителей применялись на тракторах, транспортерах, и даже мотоциклах (рисунки 1.1-1.3). Их преимуществом, по сравнению с чисто колесным вариантом, является увеличение проходимости и силы тяги, а к общим недостаткам можно отнести худшую

управляемость и меньшую среднюю скорость движения. В работе [1] в качестве примера представлен обзор шасси, выпускавшихся в Германии и использованных в период Великой Отечественной Войны (ВОВ).

С точки зрения эффективности лесных машин, высокая проходимость и сила тяги часто значительно важнее высоких эксплуатационных скоростей. Но ухудшение управляемости является значительным негативным фактором, особенно при проведении рубок ухода за лесом, других выборочных рубок, работ на комбинированном лесовосстановлении.

Многократно отмечалось в различных публикациях и на совещаниях различных уровней, что после развала СССР отечественное лесное машиностроение практически перестало существовать и в настоящее время находится в крайне печальном состоянии. Этого нельзя сказать об отечественном сельскохозяйственном машиностроении, которое благодаря мощной государственной поддержке, а главное, грамотному руководству, во многом может полностью решить задачу импортозамещения в этой важной отрасли, причем за счет достаточно широкой линейки машин.

В связи с тем, что в лесозаготовительном производстве Российской Федерации количественно преобладают юридические лица, относимые по принятой классификации к мелким и малообъемным, в лесах России часто можно встретить сельскохозяйственные тракторы, приспособленные под нужды лесозаготовителей. Такие варианты далеко не всегда целесообразны и безопасны, как минимум из-за отсутствия у таких машин защиты кабин, но ряд технических решений мог бы позволить повысить эффективность работы такой техники в лесу.

Наиболее востребованными у владельцев небольших фермерских хозяйств, лесозаготовителей с малыми объемами заготовки, являются тракторы МТЗ, как одни из самых оптимальных по соотношению цена/качество.

Рисунок 1.2. Полугусеничный ход автомобильной базы

Рисунок 1.3. Полугусеничный ход тракторной базы

На Минском тракторном заводе с 60-х годов прошлого века разрабатывалась машина на полугусеничном ходу (МТЗ-50). На этот трактор устанавливались резино-металлические гусеницы. Производственные испытания, проведенные в разных регионах СССР, доказали эффективность такого конструктивного решения. Такой вариант трактора изготавливался на машиностроительном заводе в г. Бобруйске. Но эти тракторы не были предназначены для выполнения работ в сложных условиях эксплуатации.

Отечественная группа компаний «Тракторные системы» представила современную разработку трактора МТЗ на полугусеничном ходу. Качество представленной машины подтверждено сертификатом соответствия «О безопасности сельскохозяйственных и лесозаготовительных тракторов и прицепов к ним».

Благодаря установке колесно-гусеничного хода на трактор МТЗ-80, сила его тяги при мощности двигателя 60,3 кВт, как показали производственные испытания, сравнялась с силой тяги колесного трактора с мощностью двигателя 103 кВт. Такое техническое решение показывает экономию топлива до 30%, по сравнению с трактором более высокого тягового класса. Что немаловажно, и с точки зрения работы в лесу, у трактора на полугусеничном ходу значительно снижается давление на опорную поверхность.

Согласно данным производственных испытаний, представленных разработчиками машины, тяговое усилие переоборудованного на колесно-гусеничный ход трактора МТЗ-80.1, по сравнению с базовым колесным вариантом, возрастает на 50%. Существенно возрастает проходимость трактора, при этом нагрузки в трансмиссии благодаря тому, что ведущая звездочка гусеницы меньше по диаметру, чем штатное заднее колесо, не превышают номинальные значения для базового трактора и даже снижаются. Пятно контакта движителя с поверхностью движения увеличивается почти в семь раз, сцепной вес трактора увеличивается, примерно на 2 т. и используется значительно эффективнее. Существенно увеличивается коэффициент сцепления, и трактор работает практически без пробуксовок. Повышение тягового КПД, снижение затрат мощности на преодоление сопротивления движения по целине и пробуксовку позволяет поднять производительность на транспортных операциях и снизить расход топлива.

Поворот не приводит к нарушению почвенного горизонта и не снижает тягового усилия. Гусеницы при повороте работают вместе. Управление трактором на полугусеничном ходу осуществляется при помощи штатных передних управляемых колес. При использовании тормозной системы радиус поворота составляет 6 м, без использования тормозной системы - 11 м. Особенности кинематики гусеничного движителя при повороте рассмотрены, например, в публикациях [2, 3] и др. работах.

У устанавливаемых на рассматриваемый трактор гусеничных движителей высоко подняты передние катки, что позволяет гусеничным парам успешно преодолевать типичные лесные препятствия - поваленные стволы, пни, камни, кочки и т.д.

Конструкция трактора подразумевает возможность использования и только колесного хода, например, при перемещении по дороге. Для этого есть конструктивная возможность поднимать задние гусеничные тележки выше опорной поверхности при установке на трактор задних колес. То есть в рассматриваемой конструкции трактора полугусеничный ход является опцией, которую можно подключать и отключать в зависимости от природно-производственных условий. Следовательно, трактор на полугусеничном ходу полностью соответствует концепции универсальных машин, которые наиболее предпочтительны для малообъемных лесозаготовок, небольших объемов лесохозяйственных работ, многоцелевого лесопользования, а также в смежных, например, небольших фермерских хозяйствах.

Большим достоинством рассматриваемой конструкции является весьма небольшая цена приобретения и владения такой техники, что очень важно для владельцев с небольшим финансовым оборотом.

До сих пор наиболее востребованным в лесозаготовительном производстве является шасси трактора 3-го тягового класса со звенчатыми металлическими гусеницами. Оно обладает достаточной массой, чтобы обеспечить возможность установки специального технологического оборудования (манипулятора с харве-стерной головкой и др.), реализовать высокие тягово-динамические качества, нести двигатель достаточной мощности.

Гусеничный движитель обеспечивает высокую проходимость такой машины, но во многих случаях весь ее потенциал не реализуется. Результаты иссле-

дований режимов работы лесных гусеничных машин представлены в публикациях [4-6]. Около 60% рабочего времени машина выполняет маневры или трелюет груз, находясь под действием значительной продольной силы. Распределение нормальных реакций при этом таково, что передние опорные катки оказываются недогруженными, центр давлений смещается назад. Передняя часть опорной ветви движителя создает сопротивление движению, но основная полезная работа, заключенная в формировании тяговых сил, осуществляется примерно 2/3 задней части опорной ветви. Соответственно, такой режим работы сопровождается дополнительными энергозатратами, что приводит к снижению топливной экономичности, а также к переуплотнению почвогрунта трелевочного волока.

Добиться более равномерного распределения нормальных реакций по длине опорной поверхности возможно балластированием. Но в этом случае дополнительные потери энергии, связанные с нерациональной работой движителя, будут наблюдаться в пределах оставшихся 40% рабочего времени.

В пределах времени холостого хода при реализации малых сил тяги, за счет особенностей кинематики траков при прохождении опорного катка возникают колебательные процессы, которые также приводят к потерям энергии. Причем эти процессы могут захватывать почти всю длину опорной поверхности. Проблема исследовалась применительно к вопросам эксплуатации шарниров последовательного и параллельного типа, открытых металлических и резино-металли-ческих [7-10].

Применение колесно-гусеничного движителя позволило бы в некоторой степени решить эти проблемы: длину опорной поверхности гусеницы можно при этом сократить насколько возможно, уширив гусеницу для сохранения требуемого давления на почвогрунт. При этом масса гусеничного движителя снизится, а эффективность формирования тяговых сил при трелевке и при холостом ходе

изменится несущественно. Вопрос влияния продольной внешней силы на эффективность использования опорной поверхности при формировании тяговой силы представлен, например, в работе [11].

Известной проблемой колесно-гусеничных машин является избыточная устойчивость прямолинейного движения и плохая управляемость. Направление движения машины в значительной степени определяется направлением вектора тяги, создаваемой гусеницами. Сцепных возможностей колес часто недостаточно для того, чтобы реализовать качественное управление поворотом. Это - одна из проблем, сдерживающее развитие колесно-гусеничных машин (хотя исторически известно достаточно много примеров таких конструкций - от мотонарт с движителем Кегресса и колесно-гусеничных грузовых автомобилей в СССР до «полугусеничных» транспортеров (и даже мотоциклов) Германии, использованных во время ВОВ и тракторов, бронетранспортеров и грузовых автомобилей США и Великобритании.

Решить проблему управляемости можно, согласовав кинематическое управление поворотом, осуществляемое с помощью поворота управляемых колес переднего моста и силового управления поворотом за счет создания разности сил тяги на гусеницах бортов (возможен вариант и кинематического управления, когда контролируется разность угловых скоростей гусениц [12, 13]; этот принцип обеспечивает более высокое качество управления поворотом, но требует применения более дорогих двухпоточных механизмов передачи и поворота). За основу можно взять опыт, полученный при разработке управляемого механизма распределения мощности для колесного трактора [14-16] построения метода комплексной оценки энергоэффективности шасси гусеничной машины [17].

Как показывает опыт отечественных и зарубежных лесопользователей, вариант колесного трактора, переоборудованного под полугусеничный ход, позволяет получить трелевочную технику, успешно работающую на сборе и трелевке

лесоматериалов, как на волоках, так и на усах лесовозных дорог (рисунок 1.4). Благодаря высокой проходимости машин на полугусеничном ходу, а также низкому давлению на опорную поверхность эти машины можно использовать на рубках ухода за лесом, в условиях почвогрунтов с низкой несущей способностью [18-23]. Высокая сила тяги, в купе с низким давлением на почвогрунт делают такие машин предпочтительными для эксплуатации в условиях лесов криолито-

зоны [24-26].

Рисунок 1.4. Форвардер на базе трактора на полугусеничном ходу

В СССР также был опыт создания лесных машин из колесных тракторов, путем их переоборудования на полугусеничный ход, в случаях, когда силы тяги колесного трактора не хватало для выполнения технологических операций. Например, в [27] приведено описание оригинальной машины для механизации и процесса сбора, пакетирования и вывозки тонкомерной древесины и порубочных остатков единого пакета на колесной базе малогабаритных тракторов Т-25 А и Т-40 М. (рисунок 1.5).

И такой вариант конструкции совершенно оправдан по следующим соображениям: использование тяжелых гусеничных тракторов для очистки лесосек -очень затратное мероприятие, кроме того, их еще надо перемещать между вырубками; с другой стороны, тяги малогабаритного колесного трактора для сбора подтаскивания по вырубке пакета тонкомерной древесины и порубочных остатков вполне может не хватить, поскольку такой пакет оказывает значительное сопротивление при волочении [28]. Полугусеничный же вариант позволил создать оптимальную машину, совмещающую легкость перемещения между вырубками, малый расход топлива и достаточную эксплуатационную эффективность.

Рисунок 1.5. Машина на полугусеничном ходу для механизации и процесса сбора, пакетирования и вывозки тонкомерной древесины и порубочных остатков методом единого пакета на базе малогабаритного трактора Т-25 А [27]

Надо отметить, что в настоящее время интерес к разработке и совершенствованию технических решений машин повышенной проходимости, в том числе

и на полугусеничном ходу для различных отраслей промышленности по-прежнему достаточно высок [29-42].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Дмитриев Александр Сергеевич, 2024 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Заяц Ю.А., Будорагин Ю.А., Медведев Е.В. О типаже военной автомобильной техники вермахта // Научный резерв.- 2020. - № 2 (10). С. 25-31.

2. Забавников Н.А. Основы теории транспортных гусеничных машин. - М.: Машиностроение, 1975. - 448 с.

3. Шеломов В.Б. Теория движения многоцелевых гусеничных и колесных машин. Тяговый расчет криволинейного движения: учебное пособие для вузов по специальности «Автомобиле- и тракторостроение» / В.Б. Шеломов. - Санкт-Петербург: Изд-во Политехн. ун-та, 2013. - 90 с.

4. Кочнев А.М. Рабочие режимы отечественных колесных трелевочных тракторов. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. - 520 с.

5. Кочнев А.М. Теория движения колесных трелевочных систем. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2007. - 612 с.

6. Анисимов Г.М., Кочнев А.М. Основные направления повышения эксплуатационной эффективности гусеничных трелевочных тракторов Санкт-Петербургский государственный политехнический университет.— СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2007 .— 455 с.

7. Петров В.А. Выбор основных параметров ходовой части танка, обеспечивающих наименьшее сопротивление движению // Вестник танковой промышленности, № 4, 1954 г. С. 13-23.

8. Акулов С.В., Дорогин С.В., Степанов В.Н. О сдвиге гусениц при прямолинейном движении танка. - Вестник бронетанковой техники, 1959 г., №2.

9. Мазур А.И., Крюков В.В., Фадеев И.Ф. Механизм взаимодействия гусениц с грунтом // Вестник бронетанковой техники, 1983, №3.

10. Дорогин С.В., Карнаух В.П., Влияние размещения грунтозацепов на сопротивление движению ТГМ // Вестник бронетанковой техники, № 11, 1989.

П.Галышев Ю.В., Добрецов Р.Ю. Эффективность использования опорной поверхности гусеничного движителя при передаче нормальных нагрузок // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Сер.: Наука и образование. -2013. - №3. - С. 272-278.

12. Замкнутые системы управления поворотом гусеничных машин = Closed -loop control system for tracked vehicle steering / Ю.В. Галышев [и др.] // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Сер. : Наука и образование / Министерство образования и науки РФ; Санкт- Петербургский гос. политехн. ун-т. - Санкт-Петербург, 2014. - № 3 (202). - С. 201-208.

13.Григорьев И.В., Добрецов Р.Ю., Газизов А.М. Пути улучшения управляемости лесных и транспортных гусеничных машин // Системы. Методы. Технологии. - 2017. - №3(43) - С. 97-106.

14.Дидиков Р.А., Добрецов Р.Ю. К вопросу о выборе кинематических схем шестеренчатых МРМ // Автомобильная промышленность: ежемесячный научно-технический журнал / Министерство образования и науки РФ; ОАО "Автосельхозмаш-холдинг". - М., 2014. - № 9. - С. 12-14.

15.Didikov R A ect Power Distribution Control in Perspective Wheeled Tractor Transmission Procedia Engineering 2017. Pp. 1735-1740. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.10.706

16.Didikov R.A. ect Power Distribution Control in the Transmission of the Perspective Wheeled Tractor with Automated Gearbox Advances in Intelligent Systems and Computing (Springer International Publishing AG). 2018. Pp. 192-200. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-70987-1.

17. Добрецов Р.Ю. К вопросу теоретической оценки эксплуатационных свойств шасси транспортных гусеничных машин // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Сер.: Наука и образование. - 2011. №3. - С. 98-103.

18.Григорьева О.И. Эффективность транспортно-технологических систем для лесного хозяйства // Транспортные и транспортно-технологические системы. Материалы Международной научно-технической конференции. Отв. ред. Н. С. Захаров. 2018. С. 79-83.

19.Григорьева О.И. Новая машина для проведения рубок ухода за лесом // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. № 2-2 (13-2). С. 116-119.

20.Григорьева О.И., Давтян А.Б., Гринько О.И. Перспективы импортозамеще-ния в производстве лесохозяйственных и лесопожарных машин в России // Лесоэксплуатация и комплексное использование древесины. Сборник статей Всероссийской научно-практической конференции. Красноярск, 2020. С. 66-69.

21.Куницкая О.А., Степанова Д.И., Григорьев М.Ф. Перспективные направления развития транспортно-технологических систем лесного комплекса России // Энергоэффективность и энергосбережение в современном производстве и обществе. Материалы международной научно-практической конференции. Под общей редакцией В.А. Гулевского. 2018. С. 109-114.

22.Куницкая О.А., Щетнева Я.А. Снижение экологического ущерба от работы лесных машин // Повышение эффективности лесного комплекса. Материалы третьей Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. 2017. С. 140-143.

23.Бурмистрова О.Н., Просужих А.А., Хитров Е.Г., Куницкая О.А., Лунева Е.Н. Теоретические исследования производительности форвардеров при

ограничениях воздействия на почвогрунты // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2021. № 3 (381). С. 101-116.

24.Куницкая О.А., Никитина Е.И., Николаева Ф.В. Особенности лесозаготовки в Республике Саха Якутия // Управление земельными ресурсами, землеустройство, кадастр, геодезия и картография. Проблемы и перспективы развития. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 255-летию Землеустройству Якутии и Году науки и технологий. Якутск, 2021. С. 308313.

25.Рудов С.Е., Куницкая О.А. Теоретические исследования экологической совместимости колесных лесных машин и мерзлотных почвогрунтов лесов криолитозоны // Транспортные и транспортно-технологические системы. Материалы Международной научно-технической конференции. Отв. редактор Н.С. Захаров. 2020. С. 323-326.

26.Никитина Е.И., Куницкая О.А., Николаева Ф.В. Проект организации лесозаготовок в условиях Алданского лесничества с применением многооперационных лесозаготовительных комплексов // Современные проблемы и достижения аграрной науки в Арктике. Сборник научных статей по материалам Всероссийской студенческой научно-практической конференции с международным участием в рамках «Северного форума - 2020» (29-30 сентября 2020 г., Якутск) и Международной научной онлайн летней школы -2020 (6-20 июля 2020 г., Якутск). 2020. С. 138-148.

27.Лосицкий В.Ф., Прокопчук В.Д., Мысько Н.З. По программе безотходной технологии // Лесная промышленность. 1986. № 7. С. 17-18.

28.Трушевский П.В., Должиков И.С., Григорьева О.И., Григорьев И.В. Правила техники безопасности при очистке лесосек от порубочных остатков //

Безопасность и охрана труда в лесозаготовительном и деревообрабатывающем производствах. 2023. № 4. С. 10-29.

29. Добрецов Р.Ю., Семенов А.Г., Васильев А.И., Канинский А.О., Телятников Д.Э., Комаров И.А. Механизм распределения мощности в трансмиссии транспортного средства: пат. 2763002 Рос. Федерация МПК В60К 17/35, Б16И 48/30, Б16И 37/08; заявитель и патентообладатель Р.Ю. Добрецов, А.Г. Семенов. - №2021124995; заявл. 23.08.2021; опубл. 24.12.2021, Бюл. № 36.

30. Добрецов Р.Ю., Семенов А.Г. Способ увеличения тягового класса трактора или дорожно-строительной машины на его шасси и устройство для его осуществления (варианты) Патент на изобретение 2741850 С1, 29.01.2021. Заявка № 2020115242 от 30.04.2020.

31. Добрецов Р.Ю., Лозин А.В., Семенов А.Г., Увакина Д.В. Гусеница с рези-нометаллическим шарниром параллельного типа и цевочным зацеплением с ведущим колесом Патент на изобретение 2761974 С1, 14.12.2021. Заявка № 2021119563 от 05.07.2021.

32.Добрецов Р.Ю., Семенов А.Г., Васильев А.И., Канинский А.О., Комаров И.А., Телятников Д.Э. Механизм распределения мощности в трансмиссии транспортного средства Патент на изобретение 2763002 С1, 24.12.2021. Заявка № 2021124995 от 23.08.2021.

33.Добрецов Р.Ю., Лозин А.В., Семенов А.Г. Гусеничная машина. Патент на изобретение ЯИ 2711105 С1, 15.01.2020. Заявка № 2019123553 от 25.07.2019.

34. Добрецов Р.Ю., Семенов А.Г. Электромеханический двухпоточный привод транспортной машины с бортовым способом поворота. Патент на изобретение 2726881 С2, 16.07.2020. Заявка № 2018112300 от 05.04.2018.

35.Добрецов Р.Ю., Лозин А.В., Семенов А.Г. Гусеничная машина. Патент на изобретение ЯИ 2710511 С1, 26.12.2019. Заявка № 2019123554 от 25.07.2019.

36.Добрецов Р.Ю., Лозин А.В., Семенов А.Г. Гибридный механизм распределения мощности в трансмиссии транспортной машины. Патент на изобретение RU 2658486 С1, 21.06.2018. Заявка № 2017113638 от 19.04.2017.

37.Добрецов Р.Ю., Лозин А.В., Семенов А.Г. Бесфлаттерная многодисковая фрикционная муфта для соединения валов привода с возможностью разнонаправленного их вращения. Патент на изобретение RU 2618661 С1, 05.05.2017. Заявка № 2016112846 от 04.04.2016.

38.Добрецов Р.Ю., Семенов А.Г., Дидиков Р.А. Механизм распределения мощности в трансмиссии автомобиля. Патент на изобретение RU 2634062 С1, 23.10.2017. Заявка № 2016136252 от 08.09.2016.

39.Добрецов Р.Ю., Семёнов А.Г., Дидиков Р.А. Механизм распределения мощности в трансмиссии автомобиля. Патент на изобретение RU 2618830 С, 11.05.2017. Заявка № 2014144666 от 05.11.2014.

40.Добрецов Р.Ю., Лозин А.В., Семенов А.Г., Шеломов В.Б. Двухпоточная трансмиссия транспортной машины с бортовым способом поворота. Патент на изобретение RU 2599855 С1, 20.10.2016. Заявка № 2015126137/11 от 30.06.2015.

41.Добрецов Р.Ю., Семенов А.Г. Гусеничная цепь ходовой части снегоболо-тоходного транспортного средства. Патент на изобретение RU 2538650 С1, 10.01.2015. Заявка № 2013130420/11 от 02.07.2013.

42.Добрецов Р.Ю., Семёнов А.Г. Гусеничная цепь ходовой части транспортного средства. Патент на изобретение RU 2385815 С1, 10.04.2010. Заявка № 2009109923/11 от 18.03.2009.

43.Григорьев И.В., Редькин А.К., Валяжонков В.Д., Матросов А.В. Технология и оборудование лесопромышленных производств. Технология и машины лесосечных работ. Учебное пособие. СПб: Издательство ЛТА, 2010. - 330 с.

44. Куницкая О.А. Проактивный сервис для лесных машин // Повышение эффективности лесного комплекса. материалы Шестой Всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием. Петрозаводск, 2020. С. 86-87.

45.Гончаров А.В., Григорьев И.В., Куницкая О.А., Григорьев М.Ф. Основные ошибки вальщиков, приводящие к выходу из строя бензиномоторных пил // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2018. № 10. С. 17-21.

46.Рудов С.Е., Григорьев И.В. Правила эффективной эксплуатации форварде-ров // Повышение эффективности лесного комплекса. Материалы Седьмой Всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием. Петрозаводск, 2021. С. 166-168.

47.Григорьев И.В., Григорьева О.И. Процессы лесосечных работ. Хлыстовая и сортиментная технологии // Лесозаготовка. Бизнес и профессия. 2015. № 1. С. 18-22.

48.Григорьев И.В. Современные проблемы импортозамещения в лесном машиностроении Российской Федерации // Инновации в химико-лесном комплексе: тенденции и перспективы развития. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Отв. редакторы Ю.А. Безруких, Е.В. Мельникова. Красноярск, 2022. С. 165-169.

49.Куницкая О.А., Макуев В.А., Стородубцева Т.Н., Калита Г.А., Ревяко С.И., Тимохов Р.С. Проблемы повышения качества отечественного лесного машиностроения // Системы. Методы. Технологии. 2022. № 4 (56). С. 57-63.

50.Григорьев И.В., Куницкая О.А. Перспективные направления опытно-конструкторских работ в лесном машиностроении // Повышение эффективности лесного комплекса. Материалы третьей Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. 2017. С. 53-56.

51.Григорьев И.В., Чураков А.А. Совершенствование конструкции активного полуприцепа форвардера на базе сельскохозяйственного колесного трактора // Транспортные и транспортно-технологические системы. Материалы Международной научно-технической конференции. Отв. ред. Н. С. Захаров. 2018. С. 84-88.

52.Григорьев И.В., Григорьева О.И., Чураков А.А. Эффективные технологии и системы машин для малообъёмных заготовок древесины // Энергия: экономика, техника, экология. 2018. № 2. С. 61-66.

53.Григорьев И.В. Влияние способа трелевки на эксплуатационную эффективность трелевочного трактора / автореферат дис. ... кандидата технических наук / Санкт-Петербургская гос. лесотехн. акад. им. С. М. Кирова. Санкт-Петербург, 2000. - 20 с.

54.Григорьев И.В., Макуев В.А., Никифорова А.И., Хитров Е.Г., Устинов В.В., Калинин С.Ю. Исследование коэффициента сопротивления передвижению колесных лесных машин // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2014. Т. 18. № S2. С. 36-41.

55.Рудов С.Е., Хитров Е.Г., Рудов М.Е., Устинов В.В. Расчет тяговых и сцепных свойств колесного скиддера с использованием данных зарубежных коллег // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. № 1 (12). С. 223-228.

56.Григорьев И.В., Афоничев Д.Н., Куницкая О.А., Просужих А.А., Рудов С.Е. Дополнительные технические опции для повышения безопасности, надёж-

ности и энергоэффективности сельскохозяйственных машин // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2020. Т. 13. № 4 (67). С. 44-54.

57.Степанова Д.И., Григорьев И.В., Куницкая О.А., Григорьев М.Ф. Энергоэффективное оборудование для лесоперевалки // Энергоэффективность и энергосбережение в современном производстве и обществе. Материалы международной научно-практической конференции. Под общей редакцией В.А. Гулевского. 2018. С. 181-192.

58.Григорьева О.И., Давтян А.Б. Эффективная технология расчистки дре-весно-кустарниковой растительности // Повышение эффективности лесного комплекса. Материалы Седьмой Всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием. Петрозаводск, 2021. С. 34-35.

59.Куницкая О.А., Помигуев А.В., Бурмистрова Д.Д., Тихонов Е.А. Теоретический анализ процесса брикетирования измельченных древесных материалов в условиях лесного терминала // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2021. № 9. С. 25-33.

60.Помигуев А.В., Куницкая О.А., Григорьев И.В., Тихонов Е.А., Иванов В.А. Обоснование технологии производства и экспериментальные исследования свойств топливных брикетов, предназначенных для использования в условиях лесных терминалов // Системы. Методы. Технологии. 2021. № 1 (49). С. 59-66.

61.Григорьев И.В. Технологические процессы лесосечных работ с углубленной обработкой древесины // Февральские чтения. Сборник материалов научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава Сыктывкарского лесного института по итогам научно-исследовательской работы в 2015 году. 2016. С. 121-126.

62.Григорьев И.В., Григорьева О.И., Куницкая О.А. Переработка древесины на лесосеке: перспективы развития // Энергия: экономика, техника, экология. 2017. № 2. С. 27-33.

63.Галактионов О.Н., Гаспарян Г.Д., Григорьев И.В., Григорьева О.И., Куницкая О.А., Лапшин С.О., Перский С.Н., Суханов Ю.В., Сыромаха С.М., Шегельман И.Р. Бензиномоторные пилы. Устройство и эксплуатация. Учебник. СПб.: Издательско-полиграфическая ассоциация высших учебных заведений, 2017. 206 с.

64.Григорьева О.И. Перспективные направления повышения эффективности проведения рубок ухода за лесом // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы третьей Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. 2017. С. 56-58.

65.Рудов С.Е. Способы повышения работоспособности трелевочных волоков на слабонесущих почвогрунтах // Инновационные процессы в науке и технике XXI века. материалы XVIII Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов, ученых, педагогических работников и специалистов-практиков. Тюмень, 2021. С. 292-295.

66.Григорьев И.В., Зорин М.В., Григорьев Г.В., Рудов С.Е., Швецова В.В., Калита Г.А. Анализ способов укрепления временных транспортных путей для трелевки и вывозки древесины // Деревообрабатывающая промышленность. 2021. № 2. С. 10-29.

67.Троянов И.Н., Абрамов В.В., Бухтояров Л.Д., Афоничев Д.Н., Черных А.С., Максименков А.И. Исследование технологических вариантов выполнения обрабатывающих операций лесосечных работ бензопилами // Лесотехнический журнал. 2019. Т. 9. № 3 (35). С. 114-130.

68.Бухтояров Л.Д., Абрамов В.В., Просужих А.А., Рудов С.Е., Куницкая О.А., Григорьев И.В. Анализ конструкций и технологий работы форвард еров на лесозаготовках // Resources and Technology. 2020. Т. 17. № 3. С. 1-35.

69.Патякин В.И., Григорьев И.В., Редькин А.К., Иванов В.И., Пошарников Ф.В., Шегельман И.Р., Ширнин Ю.А., Кацадзе В.А., Валяжонков В.Д., Бит Ю.А., Матросов А.В., Куницкая О.А. Технология и машины лесосечных работ. Санкт-Петербург, 2012. - 362 с.

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

71. Демидов Н.Н., Добрецов Р.Ю., Медведев М.С. Фрикционные механизмы поворота в двухпоточных трансмиссиях транспортных гусеничных машин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2019. №1. С. 60-69.

72.Григорьев И.В., Григорьева О.И., Вернер Н.Н. Системы машин для создания и эксплуатации лесных плантаций // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2017. Т. 5. № 5 (31). С. 438-443.

73.Григорьева О.И., Давтян А.Б., Гринько О.И. Перспективы импортозамеще-ния в производстве лесохозяйственных и лесопожарных машин в России // Лесоэксплуатация и комплексное использование древесины. Сборник статей Всероссийской научно-практической конференции. Красноярск, 2020. С. 66-69.

74.Чемшикова Ю.М., Давтян А.Б., Григорьева О.И. Транспортно-технологи-ческие системы для лесоразведения на базе гусеничных вездеходов // Транспортные и транспортно-технологические системы. Материалы Международной научно-технической конференции. Отв. редактор Н.С. Захаров. 2020. С. 400-403.

75.Бурмистрова О.Н., Просужих А.А., Хитров Е.Г., Рудов С.Е., Куницкая О.А., Калита О.Н. Влияние переменных коэффициентов сопротивления движению и сцепления на производительность форвардера // Деревообрабатывающая промышленность. 2021. № 1. С. 3-16.

76.Тетеревлева Е.В., Гринько О.И., Григорьева О.И. Транспортно-техно логические машины для тушения лесных пожаров на базе колесных вездеходов // Транспортные и транспортно-технологические системы. Материалы Международной научно-технической конференции. Отв. редактор Н.С. Захаров. 2020. С. 374-377.

77.Носов Н.А., Галышев В.Д., Волков Ю.П., Харченко А.П. Расчет и конструирование гусеничных машин. Л., «Машиностроение», 1972 г. - 560 с.

78.Харитонов С.А. Автоматические коробки передач - Москва: ООО «Издательство Аристель», ООО «Издательство АСТ», 2003. - 335 с.

79. Шеломов В.Б. Проектирование наземных транспортно-технологических машин. Планетарные коробки передач; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. - Санкт-Петербург: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2019. - 31 с.

80. Одноосные тягачи МАЗ-529: техническое описание и инструкция по эксплуатации. - Москва: Военное изд-во МО СССР, 1962. - 212 с.

81. Автомобили БЕЛАЗ 7522, 7523, 7540, 75232 и одноосный тягач 7422: руководство по эксплуатации. - Минск: «Полымя», 1989. - 289 с.

82.Двухзвенные транспортёры ДТ-10 и ДТ-10П: техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: «Военное издательство», 1988. - 160 с.

83.Иванов В.А., Ющенко А.С. Теория дискретных систем автоматического управления. - М.: «Наука», 1983. - 335 с.

84. Андреев А.В., Ванцевич В.В., Лефаров А.Х. Дифференциалы колесных машин. - М.: Машиностроение, 1987. - 176 с.

85.Ushiroda Y., Sawase K., Takahashi N., Suzuki K., Manabe K. Development of Super AYC // «Tech-nical review» - 2003. - №15. - С. 73-76.

86.Дидиков Р.А. Метод определения составляющих баланса мощности механизма распределения мощности в трансмиссии автомобиля // Вестник Си-бАДИ. 2016 №4(50). С. 61-63.

87.Поршнев Г.П. Проектирование автомобилей и тракторов. Конструирование и расчет трансмиссий колесных и гусеничных машин. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2017. - 126 с.

88. Шеломов В. Б. Теория движения многоцелевых гусеничных и колесных машин. Тяговый расчет криволинейного движения. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2013. - 90 с.

89.Забавников Н.А. Основы теории транспортных гусеничных машин. - М.: Машиностроение, 1975. - 448 с.

90.Харченко А.П. и др. Конструирование и расчет элементов трансмиссий транспортных машин. Издание 2-е исправленное и дополненное. - СПб.: СПбГТУ, 2001. - 144 с.

91.Анисимов Г.М. Эксплуатационная эффективность трелевочных тракторов. М.: Лесная промышленность. 1990. 208 с.

92. Анисимов Г.М. и др. Управление качеством гусеничных и колесных машин в эксплуатации. СПб.: Изд-во ЛТА. 2002. 420 с.

93. Анисимов Г.М. Условия эксплуатации и нагруженность трансмиссии трелевочного трактора. - М.: Лесная промышленность. 1985. - 165 с.

94.Анисимов Г.М., Перельман А.Я. Оптимизация рейсовой нагрузки трелевочного трактора. // Лесной журнал. 1986. № 5. С. 48 - 52.

95. Анисимов Г.М. От чего зависит эффективность тракторной трелевки // Лесная промышленность. 1981. № 5. С. 29-31.

96.Анисимов Г.М., Большаков Б.М. Основы минимизации уплотнения почвы трелевочными системами. СПб.: ЛТА, 1998 г. - 106 с.

97. Григорьев И. В. Снижение отрицательного воздействия на почву колесных трелевочных тракторов обоснованием режимов их движения и технологического оборудования. СПб.: СПбГЛТА, 2006. - 236 с.

98.Григорьев И.В., Григорьева О.И. Основные направления обеспечения экологической безопасности лесозаготовительного производства // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. № 2-1 (13-1). С. 202-205.

99.Григорьев И.В., Григорьева О.И., Никифорова А.И., Куницкая О.А. Обоснование методики оценки экологической эффективности лесопользования // Вестник КрасГАУ. 2012. № 6 (69). С. 72-77.

100. Григорьев И.В., Хитров Е.Г., Никифорова А.И., Григорьева О.И., Ку-ницкая О.А. Определение энергоемкости продуктов лесопользования в рамках методики оценки экологической эффективности лесопользования // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2014. Т. 19. № 5. С. 1499-1502.

101. Сафин Р.Р., Григорьев И.В., Григорьева О.И., Разумов Е.Ю. Технология и машины лесовосстановительных работ. М.: Деревообрабатывающая промышленность, 2015. - 230 с.

102. Ковалев Р.Н., Еналеева-Бандура И.М., Баранов А.Н., Лозовой В.А., Григорьева О.И., Григорьев И.В. Метод оценки эффективности лесовосста-новительных мероприятий с учетом параметров лесотранспортной сети // Системы. Методы. Технологии. 2022. № 4 (56). С. 64-71.

103. Рудов С.Е., Григорьева О.И., Григорьев И.В. Эффективное восстановление лесов на вечной мерзлоте // Лесная инженерия, материаловедение и дизайн. материалы 86-й научно-технической конференции профессорско-

преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (с международным участием). Минск, 2022. С. 38-41.

104. Rudov S., Shapiro V., Grigorev I., Kunitskaya O., Druzyanova V., Koki-eva G., Filatov A., Sleptsova M., Bondarenko A., Radnaed D. Specific features of influence of propulsion plants of the wheel-tyre tractors upon the cryomorphic soils, soils, and soil grounds // International Journal of Civil Engineering and Technology. 2019. Т. 10. № 1. С. 2052-2071.

105. Grigorieva O.I., Runova E.M., Storodubtseva T.N., Urazova A.F., Voro-nova A.M., Ivanov V., Shvetsova V.V., Grigorev I.V. Comparative analysis of thinning techniques in Garchinsky forestry // Mathematical Modelling of Engineering Problems. 2022. Т. 9. № 2. С. 762-770.

106. Рудов С.Е., Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Куницкая О.А., Григорьева О.И. Прогнозная модель воздействия трелевочной системы на лесной поч-вогрунт в сложных сезонно-климатических условиях // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2020. № 5 (377). С. 131-144.

107. Никифорова А.И., Григорьева О.И. Моделирование воздействия движителей лесных машин на почвы лесосек // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. № 5-4 (16-4). С. 320-323.

108. Калистратов А.В., Григорьева О.И., Григорьев Г.В., Дмитриева И.Н. О важности иследований экологической эффективности процесса трелевки // Наука, образование, инновации в приграничном регионе. Материалы республиканской научно-практической конференции. Петрозаводский государственный университет. 2015. С. 7-9.

109. Гуськов В.В., Велев Н.Н., Атаманов Ю.Е., и др. Тракторы: Теория: учебник для вузов - М.: Машиностроение, 1988. - 376 с.

110. Хитров Е.Г., Григорьев И.В., Хахина А.М. Повышение эффективности трелевки обоснованием показателей работы лесных машин при оперативном контроле свойств почвогрунта. Научное издание / Санкт-Петербург, 2015. - 146 с.

111. Хитров Е.Г., Хахина А.М., Григорьев И.В., Григорьева О.И., Никифорова А.И. Расчет тягово-сцепных свойств колесных лесных машин с использованием WES-метода // Лесотехнический журнал. 2016. Т. 6. №2 3 (23). С. 196-202.

112. Хитров Е.Г., Бартенев И.М. Расчет глубины колеи колесного движителя лесных тракторов на склонах // Лесотехнический журнал. 2016. Т. 6. № 4 (24). С. 233-239.

113. Хитров Е.Г., Хахина А.М., Лухминский В.А., Казаков Д.П. Исследование связи конусного индекса и модуля деформации различных типов грунтов // Resources and Technology. 2017. Т. 14. № 4. С. 1-16.

114. Хитров Е.Г., Котенев Е.В. Сравнение показателей взаимодействия с грунтом и проходимости колесных и колесно-гусеничных движителей // Resources and Technology. 2019. Т. 16. № 4. С. 1-24.

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

116. Побединский А.В. Рубки главного пользования. М., 1980. - 191 с.

117. Григорьев И.В., Жукова А.И., Григорьева О.И., Иванов А.В. Средо-щадящие технологии разработки лесосек в условиях Северо-Западного региона Российской Федерации. СПб.: Издательство ЛТА, 2008. - 176 с.

118. Каляшов В.А., Григорьева О.И., Григорьев И.В. Перспективные варианты восстановления лесов на склонах // Вестник АГАТУ. 2022. № 1 (5). С. 86-96.

119. Каляшов В.А., До Туан А., Хитров Е.Г., Григорьева О.И., Гурьев А.Ю., Новгородов Д.В. Современные системы машин и технологии заготовки древесины и лесовосстановления в условиях горных лесосек // Resources and Technology. 2022. Т. 19. № 2. С. 1-47.

120. Григорьева О.И., Давтян А.Б., Гринько О.И., Войнаш С.А. Концепция универсальной машины для выполнения лесохозяйственных работ и тушения лесных пожаров // Машиностроение: новые концепции и технологии. Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых. Красноярск, 2020. С. 45-49.

121. Аболь П.П., Ворожейкин В.Р. Лесозаготовки сквозь призму экологии // Лесная промышленность. 1990. № 9. С. 3-5.

122. Мануковский А.Ю., Зорин М.В. Способы повышения проходимости машин на трелевочных волоках и временных лесовозных дорогах // Повышение эффективности лесного комплекса. Материалы Седьмой Всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием. Петрозаводск, 2021. С. 123-125.

123. Мануковский А.Ю., Зорин М.В., Просужих А.А., Куницкая О.А., Григорьев И.В. Современные подходы к повышению энергоэффективности и экономичности лесных машин // Приоритетные направления инновационной деятельности в промышленности. сборник научных статей по итогам шестой международной научной конференции. Казань, 2020. С. 138140.

124. Куницкая О.А., Чернуцкий Н.А., Дербин М.В., Рудов С.Е., Григорьев И.В., Григорьева О.И. Машинная заготовка древесины по скандинавской технологии - Санкт-Петербург: Издательско-полиграфическая ассоциация высших учебных заведений, 2019. - 192 с.

125. Коробов В.В. Многооперационные машины и окружающая среда // Лесная промышленность. 1993. № 5-6. С.13-14.

126. Рубцов М.В., Дерпогин А.А., Гурцев В.И. Влияние лесозаготовительной техники на почву и сохраняемость подлеска // Лесное хозяйство. 1985. № 6. С. 36-38.

127. Кистерная З.С, Федулов В.С. Влияние многооперационных машин и скандинавской технологии на лесные насаждения // Лесное хозяйство. 1997. № 2. С. 23-25.

128. Хахина А.М., Макуев В.А., Тихонов Е.А., Чемшикова Ю.М., Долматов Н.П., Григорьев И.В. Анализ взаимодействия колесных лесных машин с почвогрунтами лесосек // Деревообрабатывающая промышленность. 2023. № 1. С. 10-28.

129. Григорьева О.И., Григорьев М.Ф., Григорьев И.В. Анализ естественного лесовозобновления в алексеевском участковом лесничестве Республики Саха (Якутия) // Forest Engineering. материалы научно-практической конференции с международным участием. 2018. С. 72-75.

130. Григорьева О.И. Особенности естественного лесовосстановления в условиях криолитозоны // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2018. Т. 6. № 4 (40). С. 25-29.

131. Хитров Е.Г. Комплексное обоснование параметров и режимов работы движителей лесных машин // Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова". 2020 г.

132. Богданов А.С., Куницкая О.А. Динамика статистик производственного травматизма в лесном хозяйстве // Безопасность и охрана труда в лесозаготовительном и деревообрабатывающем производствах. 2023. № 1. С. 32-36.

133. Скобцов И.Г., Куницкая О.А. Краткий обзор методов расчета конструкций кабин лесных машин с учетом пластических деформаций // Безопасность и охрана труда в лесозаготовительном и деревообрабатывающем производствах. 2023. № 3. С. 16-26.

134. Скобцов И.Г., Куницкая О.А. Разработка устройств дополнительной защиты оператора лесной машины // Безопасность и охрана труда в лесозаготовительном и деревообрабатывающем производствах. 2023. № 1. С. 824.

135. Скобцов И.Г., Куницкая О.А., Серяков С.А. Структурная оптимизация конструкций устройств защиты оператора лесной машины // Безопасность и охрана труда в лесозаготовительном и деревообрабатывающем производствах. 2022. № 6. С. 14-26.

136. Скобцов И.Г., Куницкая О.А. Разработка методов оценки вероятности безотказной работы устройств защиты оператора с применением катастрофы сборки // Безопасность и охрана труда в лесозаготовительном и деревообрабатывающем производствах. 2022. № 5. С. 23-37.

137. Скобцов И.Г., Куницкая О.А. Обзор конструктивных решений защитных устройств кабин лесных машин // Безопасность и охрана труда в лесозаготовительном и деревообрабатывающем производствах. 2022. № 1. С. 60-69.

138. Скобцов И.Г., Куницкая О.А. Требования стандартов по безопасности при работе на лесных машинах // Безопасность и охрана труда в лесозаготовительном и деревообрабатывающем производствах. 2022. № 1. С. 51-56.

139. Горохова Н.Е., Григорьев И.В. Анализ заготовки древесины для собственных нужд граждан на примере ГКУ РС (Я) «Усть-Алданское лесничество» // Практические аспекты ведения хозяйства и использования лесов. 2023. С. 109-116.

140. Горохова Н.Е., Григорьев И.В. Анализ рубки спелых и перестойных лесных насаждений в лесном фонде Якутии // Стратегия и перспективы развития агротехнологий и лесного комплекса Якутии до 2050 года. Сборник научных статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 100-летию образования Якутской АССР и 85-летию Первого президента РС(Я) М. Е. Николаева (Николаевские чтения). 2022. С. 653-663.

ПРИЛОЖЕНИЯ

П.1. Программа для расчета колееобразования и тягово-сцепных свойств колесного движителя (при переменной нагрузке)

import math

import numpy as np

import pandas as pd

import matplotlib.pyplot as plt

from scipy.optimize import fsolve

from scipy import integrate

from google.colab import files

#расчет глубины колеи образующейся под воздействием движителя

def rut (z):

h z=0.0 69*(b**0.38)*(W**0.66)*(d**-0.4)*(H T**-0.061)* (p inner**-

0.64)*(z**-0.21)

l=math.sqrt(d*h z-h z**2) + math.sqrt(d*(h z+z)-(h z+z)**2)

t = l/v

K=1/E-1/E*math.exp(-E/eta*t)

J 1=l/(l+0.4*b)

J 3=(l+b)/(l+0.5*b)

H p=0.707*b*math.tan(phi)*math.cos(0.75*phi)*math. , exp(math.tan(0 . 75*phi)

*(0.25*math.pi + 0.7 5*phi) )

a z=1+0.5*z*H p/(H*(H-z-0.25*H p))

p s 0=J 1*N 1*B 1*y*0.5*b+N 2*y*z + J 3*N 3*B 3*C

p s=p s0*a z

J=(0.03+l*b**-1)/(0.6+0.43*l*b**-1)

p=W/(b*l)

f=z-K*J*p*a*b*math.atan((H-z)/(a*b*math.sqrt (-p*J*K+1)))*p s/( (p_s-

p)*math.sqrt(-p*J*K+1))

return f

#расчет параметров пятна контакта

def contact(z):

h z=0.069*(b**0.38)*(W**0.66)*(d **-0.4)*(H T**- 0.061)*(p inner**-

0.64)*(z**-0.21)

l=math.sqrt(d*h z-h z**2) + math.sqrt(d* (h z + z)- (h z+z) **2)

J 1=l/(l+0.4*b)

J 3=(l+b)/(l+0.5*b)

H p=0.707*b*math.tan(phi)*math.cos(0.75 *phi)*math. . exp( math.tan(0.75*phi)

*(0.25*math.pi+0.7 5*phi))

a_z=1+0.5*z*H_p/(H*(H-z-0.25*H_p)) p_s0=J_1*N_1*B_1*y*0.5*b+N_2*y*z+J_3*N_3*B_3*C p_s=p_s 0*a_z

J=(0.03+l*b**-1)/(0.6+0.43*l*b**-1)

p=W/(b*l)

return p,l,J,p_s

#расчет касательного напряжения вдоль пятна контакта def thrust(p,x): j=S*x

tau_0=p*math.tan(phi)+C j_0=tau_0*t_gr/G*(math.sqrt(G/C)-1)

ksi=1-(j-j_0)/t_gr*np.heaviside(j-j_0,1)

tau_max=p*math.tan(phi)+C*ksi*np.heaviside(ksi, 1) tau=1/(1/tau_max+t_gr/(G*j)) return tau

#параметры грунта E = 0.4

alpha = 0*math.pi/180

C = 0.001*10.774*E**0.7737

phi = 1/18 0 *math.pi*13.669*E**0.1818

y = 0 .001*8 .4008*E**0.1168

G = 2.4388*E**0.1161

eta = 1.788*E**1.92

#параметры движителя

B = 0.7

H_T = 0.75*B

d = 1.333

p_inner = 0.35

t_gr = 0.14

S = 0.2

v = 5*1000/3600 ece = 0.95

#параметры контакта

b = B

H = 2*b

a=0.64*(1+b/H)

load_max = 0.1*E*b*d/2

SH=math.tan(0.25*math.pi-0.5*phi)

N_1=(1-SH**4)/SH**5

N_2=1/SH**2

N 3=2*(1 + SH**2)/SH**3

B_1=(math.pi-4*alpha*math.tan(phi)) /(math.pi+4*alpha*math.tan(phi)) B_3=(3*math.pi-2*alpha)/(3*math.pi+2*alpha)

#шаг изменения нагрузки N_w = 10 0

load_data=np.linspace(0.00 01*load_max,load_max,N_w)

#шаг изменения нагрузки при расчете сопротивления движению

N_resistance=10 0

#шаг изменения горизонтальной координаты при расчете сцепления N_x=10 0

resistance_data = [0] h_data=[0] p_data=[0] p_s_data=[0.1*E] J_data=[0] thrust_data=[1] w_data=[0] pull_data=[1] N_data = [0]

z_crit_0 = (1-1/math.sqrt(2)) z crit data = [z crit 0*d]

#расчет глубины колеи и тягово-сцепных свойств движителя

for k w in range (N w) :

W temp = load data[k w]

W data temp=np.linspace(0.0 0 01*W temp,W temp, N resistance)

h data temp=[0]

p data temp=[0]

for k res in range(N resistance):

W=W data temp[k res]

h=fsolve(rut,0.25)[0]

h data temp.append(h)

p,l,J,p s=contact(h)

p data temp.append(p)

l data temp = np.linspace(0.0001*l,l,N x)

tau data temp=[0]

for k x in range (N x) :

x=l data temp[k x]

tau data temp.append(thrust(p,x))

h data.append(h)

p data.append(p)

J data.append(J)

p s data.append(p s)

F tau = integrate.trapezoid(tau data temp, np .insert(l data temp,0,0))*B

mu = F_tau/W_temp

F_resistance = integrate.trapezoid(p_data_temp, h_data_temp)*B

phi_res = F_resistance/W_temp

phi_pull = mu-phi_res

resistance_data.append(phi_res)

thrust_data.append(mu)

w_data.append(W_temp)

pull_data.append(phi_pull)

N_data.append(1000*v/ece*(W_temp*math.sin(alpha)+F_resistance)) z_crit_data.append( (1-1/math.sqrt(1+phi_pull** 2))*l)

thrust_data = [1 if x>1 else x for x in thrust_data] pull_data = [1 if x>1 else x for x in pull_data]

z_crit_data = [z_crit_0 if x>z_crit_0 else x for x in z_crit_data] z_crit_data = [0 if x<0 else x for x in z_crit_data]

#иллюстрация результатов расчета

plt.xlabel('Давление по пятну контакта p, МПа') plt.ylabel('Коэффициент тяги phi_p') plt.plot(p_data,pull_data)

#сохранение результатов расчета

results = pd.DataFrame(np.vstack([p_s_data,w_data,p_data,h_data,re-

sistance_data,thrust_data,pull_data,N_data,z_crit_data,J_data])) results.to_csv('wheel_output.csv', encoding = 'utf-8-sig') files.download('wheel_output.csv')

0.00 0.01 0.02 0.03 0.04

Давление по пятну контакта рг МПа

П.2. Программа для расчета допустимого давления колесного движителя (при переменном модуле деформации почвогрунта)

import math

import numpy as np

import pandas as pd

import matplotlib.pyplot as plt

from scipy.optimize import fsolve

from scipy import integrate

from google.colab import files

#расчет нагрузки по заданному допустимому значению глубины колеи

def load(W):

h z=0.069*(b**0.38)*(W**0.66)*(d**-0.4)*(H T**- 0.061)*(p inner**-

0.64)*(z**-0.21)

l=math.sqrt(d*h z-h z**2) + math.sqrt(d*(h z+z)-(h z+z) **2)

t = l/v

K=1/E-1/E*math.exp(-E/eta*t)

J 1=l/(l+0.4*b)

J 3=(l+b)/(l+0.5*b)

H p=0.7 07*b*math.tan(phi)*math.cos(0.75*phi)*math.exp( math.tan(0 . 75*phi)

*(0.25*math.pi + 0.7 5*phi) )

a z=1+0.5*z*H p/(H*(H-z-0.25*H p))

p s 0=J 1*N 1*B 1*y*0.5*b+N 2*y*z + J 3*N 3*B 3*C

p s=p s0*a z

J=(0.03+l*b**-1)/(0.6+0.43*l*b**-1)

p=W/(b*l)

f=z-K*J*p*a*b*math.atan((H-z)/(a*b*math.sqrt(-p*J *K+1) )) *p s/( (p_s-

p)*math.sqrt(-p*J*K+1))

return f

#расчет глубины колеи при заданной нагрузке

def rut (z):

h z=0.069*(b**0.38)*(W**0.66)*(d **-0.4)*(H T**- 0.061)*(p inner**-

0.64)*(z**-0.21)

l=math.sqrt(d*h z-h z**2) + math.sqrt(d* (h z + z)- (h z+z) **2)

t = l/v

K=1/E-1/E*math.exp(-E/eta*t)

J 1=l/(l+0.4*b)

J 3=(l+b)/(l+0.5*b)

H p=0.707*b*math.tan(phi)*math.cos(0.75 *phi)*math. e x p math.tan(0.75*phi)

*(0.25*math.pi+0.7 5*phi))

a z=1+0.5*z*H p/(H*(H-z-0.25*H p))

p s 0=J 1*N 1*B 1*y*0.5*b+N 2*y*z + J 3*N 3 *B 3*C

p s=p s0*a z

J=(0.03+l*b**-1)/(0.6+0.43*l*b**-1) p=W/(b*l)

f=z-K*J*p*a*b*math.atan((H-z)/(a*b*math.sqrt(-p*J*K+1)))*p_s/((p_s-p)*math.sqrt(-p*J*K+1)) return f

#расчет параметров пятна контакта

def contact(W):

h z=0.069*(b**0.38)*(W**0.66)*(d **-0.4)*(H T**- 0.061)*(p inner**-

0.64)*(z**-0.21)

l=math.sqrt(d*h z-h z**2) + math.sqrt(d* (h z + z)- (h z+z) **2)

J 1=l/(l+0.4*b)

J 3=(l+b)/(l+0.5*b)

H p=0.707*b*math.tan(phi)*math.cos(0.75 *phi)*math. e x p math.tan(0.75*phi)

*(0.25*math.pi + 0.7 5*phi) )

a z=1+0.5*z*H p/(H*(H-z-0.25*H p))

p s 0=J 1*N 1*B 1*y*0.5*b+N 2*y*z + J 3*N 3 *B 3*C

p s=p s0*a z

J=(0.03+l*b**-1)/(0.6+0.43*l*b**-1)

p=W/(b*l)

return p,l,p s

#расчет касательного напряжения вдоль пятна контакта def thrust(p,x): j=S*x

tau_0=p*math.tan(phi)+C j_0=tau_0*t_gr/G*(math.sqrt(G/C)-1)

ksi=1-(j-j_0)/t_gr*np.heaviside(j-j_0,1)

tau_max=p*math.tan(phi)+C*ksi*np.heaviside(ksi, 1) tau=1/(1/tau_max+t_gr/(G*j) ) return tau

#параметры грунта

E_min = 0.4

E_max = 1.4

alpha = 0 *math.pi/18 0

#параметры движителя

B = 0.7

H_T = 0.75*B

d = 1.333

p_inner = 0.35

t_gr = 0.14

S = 0.2

v = 5*1000/3600

ece = 0.95

#параметры контакта Ь = B H = 2*Ь a=0.64*(1+b/H) z_lim = 0.2

#шаг изменения модуля деформации грунта N_E = 10 0

E_data=np.linspace(E_min,E_max,N_E)

#шаг изменения нагрузки при расчете сопротивления движению N_res=100

#шаг изменения горизонтальной координаты при расчете сцепления N x=100

W data = []

p data=[]

thrust_data = []

res data = []

pull data = []

N_data = []

z crit 0 = (1- 1/math.sqrt(2))*d

z_crit_data = []

p_s_data = []

#расчет тягово-сцепных свойств движителя при заданном допустимом значении глубины колеи

for k_E in range (N_E): z = z_lim E = E_data[k_E] C = 0 .001*10.774*E**0.7737 phi = 1/18 0 *math.pi*13.669*E**0.1818 y = 0.001*8.4008*E**0.1168 G = 2.4388*E**0.1161 eta = 1.788*E**1.92 SH=math.tan(0.25*math.pi-0.5*phi) N_1=(1-SH**4)/SH**5 N_2=1/SH**2 N_3=2*(1+SH**2)/SH**3

B_1=(math.pi-4*alpha*math.tan(phi))/(math.pi+4*alpha*math.tan(phi)) B_3=(3*math.pi-2*alpha)/(3*math.pi+2*alpha) W_max=fsolve(load,0.1*E*b*d/2)[0 ] W_data.append(W_max)

W_data_temp = np.linspace(0.0 01*W_max,W_max,N_res)

p_data_temp = [0] z_data_temp = [0] for k_res in range (N_res): W = W_data_temp[k_res] z_temp = fsolve(rut,z_lim)[0] p_temp = contact(W)[0] p_data_temp.append(p_temp) z_data_temp.append(z_temp) F_res = integrate.trapezoid(p_data_temp, z_data_temp)*B phi_res = F_res/W res_data.append(phi_res) p,l,p_s= contact(W) p_data.append(p) p_s_data.append(p_s)

l_data_temp = np.linspace(0.0 0 01*l,l,N_x) tau_data_temp = [0] for k_x in range (N_x): x = l_data_temp[k_x] tau_data_temp.append(thrust(p,x)) F_tau = integrate.trapezoid(tau_data_temp, np.insert(l_data_temp,0,0))*B mu = F_tau/W thrust_data.append(mu) phi_pull = mu-phi_res pull_data.append(phi_pull)

N_data.append(10 00*v/ece*(W*math.sin(alpha)+F_res)) z_crit_data.append( (1-1/math.sqrt(1+phi_pull** 2))*l)

thrust_data = [1 if x>1 else x for x in thrust_data] pull_data = [1 if x>1 else x for x in pull_data]

z_crit_data = [z_crit_0 if x>z_crit_0 else x for x in z_crit_data] z_crit_data = [0 if x<0 else x for x in z_crit_data]

#иллюстрация результатов расчета

plt.xlabel('Модуль деформации почвогрунта E, МПа') plt.ylabel('Давление по пятну контакта p, МПа') plt.plot(E_data,p_data)

#сохранение результатов расчета

results = pd.Data-

Frame(np.vstack([p_s_data,W_data,p_data,res_data,thrust_data,pull_data,N_dat a,z_crit_data]))

results.to_csv(lwheel_output.csvl, encoding = 'utf-8-sig') files.download('wheel_output.csv')

o.io

0.08

0.0 б

0.04 -

Модуль деформации почвогрунта Е, M Па

П.3. Программа для расчета коэффициента буксования, соответствующего максимальному сцеплению колесного движителя

import math

import numpy as np

import pandas as pd

import matplotlib.pyplot as plt

from scipy.optimize import fsolve

from scipy import integrate

from google.colab import files

#расчет касательного напряжения вдоль пятна контакта def thrust(p,x): j=S*x

tau_0=p*math.tan(phi)+C j_0=tau_0*t_gr/G*(math.sqrt(G/C)-1)

ksi=1-(j-j_0)/t_gr*np.heaviside(j-j_0,1)

tau_max=p*math.tan(phi)+C*ksi*np.heaviside(ksi,1) tau=1/(1/tau_max+t_gr/(G*j)) return tau

#параметры грунта E = 1.4

C = 0 .001*10.774*E**0.7737

phi = 1/18 0 *math.pi*13.669*E**0.1818

G = 2.4388*E**0.1161

#параметры движителя B = 0.7 d = 1.333 p_inner = 0.35 H_T = 0.75*B t_gr = 0.14 S_min = 0.01 S max = 0.5

#параметры контакта

b = B

z = 0.2

W = 0.1*E*b*d/2

b = B

h z=0.069*(b**0.38)*(W**0 . 66)* (d**-0 .4)* (H_ T**-0.0 61)*(p inner**-0.64)*(z**-

0.21)

l=math.sqrt(d*h z-h z**2) + math.sqrt(d* (h_ z+z)-(h z+z)**2)

p = 0.1*E*b*l

#шаг изменения коэффициента буксования N_S = 10 0

S_data=np.linspace(S_min,S_max,N_S)

#шаг изменения горизонтальной координаты при расчете сцепления N_x=10 0