Повышение эффективности трелевки обоснованием показателей работы лесных машин при оперативном контроле свойств почвогрунта тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.01, кандидат наук Хитров, Егор Германович

• Хитров, Егор Германович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Хитров, Егор Германович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Развитие представлений об оценке эффективности лесосечных работ

1.2. Общие сведения о классификации почвогрунтов

1.3. Подходы к определению и прогнозированию показателей взаимодействия машины с поверхностью движения

1.3.1. ШЕ8-метод

1.3.2. Метод, основанный на решениях задач линейной теории упругости

1.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Общие замечания

2.2. Математическая модель взаимодействия колесного движителя с почвогрунтом лесосеки

2.3. Исследование связи физико-механических свойств почвогрунта и конусного индекса

2.4. Реализация математической модели

2.5. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

3. МЕТОДИКА И АППАРАТУРА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Общие замечания

3.2. Методика оценки физико-механических свойств почвогрунта по значению конусного индекса

3.3. Методика определения свойств образцов почвогрунта

3.4. Методика статистической обработки результатов опытов

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Общие замечания

4.2. Результаты экспериментов по определению физико-механических свойств почвогрунта

4.3. Результаты экспериментов по оценке физико-механических свойств почвогрунта с использованием величины конусного индекса

4.4. Результаты проверки модели взаимодействия движителя колесной машины с почвогрунтом

4.5. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Приложение I. Программа для расчета основных параметров процесса взаимодействия движителя колесной лесной машины с почвогрунтом лесосеки

(С#)

Приложение II. Результаты экспериментов по определению физико-механических свойств почвогрунта, конусного индекса и оценки физико-механических свойств почвогрунта по значениям конусного индекса

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности трелевки обоснованием показателей работы лесных машин при оперативном контроле свойств почвогрунта»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Трелевка древесины является одной из важнейших технологических операций лесосечных работ [1] - [5]. Вместе с тем, работа лесных машин зачастую наносит окружающей среде заметный ущерб [2], [6] - [9]. В этой связи внимание многих ученых как в нашей стране, так и за рубежом, сосредоточено на исследовании и технологическом совершенствовании, а также минимизации экологических последствий первичного транспорта леса.

Среди наиболее известных отечественных ученых, изучавших трелевку древесины, необходимо отметить Г.М. Анисимова, Ю.Ю. Герасимова, Э.Ф. Герца, И.В. Григорьева, В.А. Иванова, В.М. Котикова, В.Г. Кочегарова, A.M. Кочнева, В.К. Курьянова, В.А. Макусва, В.Н. Меньшикова, А.И. Никифорову, Ф.В. Пошар-никова, П.Б. Рябухина, B.C. Сюнева, И.Р. Шегельмана, Ю.А. Ширнина и многих других. Более общие вопросы движения машин в условиях буздорожья рассматривались в работах Я.С. Агейкина, Д. Адамса, В.Ф. Бабкова, М.Г. Бсккера, Дж. Вонга, В.В. Горячкина, В.В, Гуськова, В.В. Кацыгина. И.П. Кссневича, М.Н. Летошнева, М.И. Ляско, В.А. Скотникова, Е.А. Чудакова, Б.Л. Шапошника, С.А. Шуклина, С.Б. Шухмана.

Неоднократно указывалось на то, что вопрос взаимодействия движителей лесных машин с почвогрунтами лесосек, являющийся одним из важнейших в рамках исследований по совершенствованию операции трелевки древесины, изучен не полно [6], [7], [10] - [16]. В частности, сравнительно слабо проработаны модели, учитывающие взаимное влияние эластичности движителя, геометрических параметров пятна контакта, нагрузки и физико-механических (либо прочностных) свойств лесного почвогрунта на развитие его деформаций. Вариативность свойств почвогрунта подчеркивает сложность этого вопроса [6], [7].

Анализ литературных источников по тематике исследования показывает, что зачастую авторы используют различные приемы для описания свойств почвогрунта. В отечественных исследованиях чаще используются значения физико-

механических свойств, определяемые по ГОСТ в лаборатории или полевых условиях [7], [17] - [19], а в зарубежных (чаще построенных непосредственно на экспериментальных данных) - показатели сопротивления грунта вдавливанию штампов определенной геометрической формы, среди которых наибольшее распространение получила величина сопротивления вдавливанию стандартного конусного пенетрометра (конусный индекс) [20] - [24]. При этом отметим недостаток в практических соотношениях для сопоставления результатов, полученных при разных подходах, что осложняет обмен информацией между коллегами.

В связи с изложенным, считаем тематику исследований, направленную на дальнейшее изучение и уточнение описания процесса взаимодействия лесных машин с почвогрунтами лесосек и совершенствование технологической операции трелевки древесины, актуальной как для теории, так и для практики лесозаготовительного производства.

Степень разработанности темы исследования. Распространенные в настоящее время модели нуждаются в уточнении в части учета взаимного влияния эластичности движителя лесной машины, геометрических параметров пятна контакта, нагрузки, физико-механических и прочностных свойств лесного почвогрунта на развитие его деформаций. Отмечается недостаток в соотношениях для оценки физико-механических свойств почвогрунтов по прочностным показателям (определяемым пенетрационными испытаниями).

Цель работы: повышение эффективности трелевки древесины колесными лесными машинами.

Объект исследования: деформируемые под воздействием движителей колесных лесных машин почвогрунты лесосек.

Предмет исследования: процесс трелевки древесины колесными лесными машинами.

Задачи исследования:

1. Составить математическую модель для прогнозирования основных показателей процесса трелевки древесины в зависимости от свойств почвогрунта и параметров движителя машины.

2. Получить зависимости для расчета величины конусного индекса по значениям физико-механических свойств почвогрунта.

3. Составить методику оценки физико-механических свойств лесного почвогрунта по величине конусного индекса.

4. Провести реализацию математических моделей и сравнить результаты моделирования с данными независимых источников.

5. Провести экспериментальную проверку составленных моделей и методик расчета.

6. Сформулировать рекомендации по практическому использованию полученных результатов при проектировании технологического процесса заготовки древесины.

Научная новизна: разработана математическая модель взаимодействия движителя колесной лесной машины с почвогрунтом лесосеки, отличающаяся учетом взаимного нелинейного влияния геометрических и жесткостных параметров движителя и физико-механических и прочностных свойств почвогрунта на деформации уплотнения и сдвига почвогрунта, позволяющая в широком диапазоне поч-венно-грунтовых условий подбирать параметры движителя с целью снизить экологический ущерб и повысить эффективность трелевки древесины.

Теоретическая значимость работы. Предложенные в работе модели и соотношения позволяют уточнить описание нелинейного развития деформаций сжатия и сдвига лесного почвогрунта под воздействием эластичного колесного движителя. Модели позволяют в последующих исследованиях проводить оценку соотношения расчетных значений деформаций сжатия и сдвига при образовании колеи под воздействием движителя машины с учетом влияния геометрические и жест-костные параметров штампа-движителя, нагрузки и свойств почвогрунта, а также

развивают методические положения теории взаимодействия лесных машин с поверхностью движения.

Практическая значимость работы:

1. Получены упрощенные соотношения для расчета осадки массива поч-вогрунта под действием эластичного колесного движителя, которые могут быть использованы в практических расчетах на начальном этапе подбора параметров движителя (диаметр колеса, ширина колеса, внутреннее давление в шине и нагрузка на колесо) в зависимости от модуля деформации поч-вогрунта.

2. Полученные зависимости, связывающие конусный индекс и физико-механические свойства лесного почвогрунта, позволяют на практике осуществлять взаимную конверсию моделей, построенных с использованием физико-механических свойств почвогрунта либо конусного индекса и, тем самым, обеспечивают возможность оперативного сопоставления результатов отечественных и зарубежных исследователей.

3. Разработанная и проверенная экспериментально методика оценки удельного сцепления, угла внутреннего трения и модуля сдвига почвогрунта по величине конусного индекса упрощает сбор сведений о состоянии почвогрунта, необходимых в практических расчетах основных параметров процесса взаимодействия движителя лесной машины с почвогрунтом лесосеки.

4. Для оперативной оценки основных показателей процесса трелевки древесины форвардером в зависимости от свойств почвогрунта и параметров движителя машины, а также приведенной нагрузки на колесо и подбора рациональных параметров движителя и нагрузки в зависимости от свойств почвогрунта (либо обоснования диапазона свойств почвогрунта, в котором имеющиеся параметры движителя и нагрузки будут удовлетворять представлениям о рациональности), на базе теоретических исследований создана программа для ОС MS-Windows на языке программирования С#.

Положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель взаимодействия эластичного движителя колесной лесной машины с почвогрунтом лесосеки и соотношения, полученные на основе ее реализации.

2. Упрощенная математическая модель взаимодействия движителя колесной лесной машины с почвогрунтом лесосеки.

3. Теоретические и экспериментальные зависимости для расчета конусного индекса по физико-механическим свойствам лесного почвогрунта.

4. Методика и результаты экспериментальной оценки физико-механических свойств лесного почвогрунта по значению конусного индекса. Методология и методы исследования. При проведении исследований базой

послужили работы признанных ученых в области лесозаготовительного производства и движения машин по бездорожью. Использованы методы сбора и анализа информации. В ходе теоретических исследований применялись численные методы решения уравнений (трансцендентных и интегральных), аппроксимации численных данных, математического анализа. В ходе обработки опытных данных использовались классические методы статистической обработки данных.

Степень достоверности результатов исследования обеспечивается применением в качестве базовых зависимостей, апробированных авторитетными учеными, применением современных вычислительных средств и лицензионного программного обеспечения при проведении теоретических исследований и обработке экспериментальных данных, удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, проверкой согласования результатов исследований со сведениями независимых источников.

Апробация результатов проводилась на ежегодных НТК СПбГЛТУ в 2012 -2015 гг., ежегодных НТК Лесоинженерного факультета в 2012 - 2015 гг., Международной научно-технической интернет-конференции «Леса России в XXI веке», Международной научной конференции SGEM-2014 (Болгария) (материалы конференции индексируются в базе Scopus). Основное содержание работы опубликовано

в 7 статьях из перечня журналов, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов диссертационных исследований, общее число публикаций по теме работы составляет 12. Результаты исследований также отражены в отчетах по НИР.

Исследования выполнялись в створе Перечня Приоритетных направлений развития науки, технологий и техники РФ, (от 07.07.2011 г.) пункт «Рациональное природопользование». Часть материалов работы получена при выполнении НИР № 01201255482 «Разработка теоретических основ сквозных технологических процессов и модульных систем машин лесозаготовительного производства», руководитель, проф. И.В. Григорьев. Работа выполнена в рамках научной школы «Инновационные разработки в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства», которая включена в реестр ведущих научных и научно-педагогических школ Санкт-Петербурга распоряжением Комитета по науке и высшей школе Правительства Санкт-Петербурга от 13.12.2013 № 99. Руководитель школы - проф. И.В. Григорьев.

Сведения о структуре работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав основного текста, общих выводов и рекомендаций, библиографического списка (включает 138 наименований) и двух приложений. Основной текст работы включает в себя 193 страницы основного текста, 59 рисунков, 27 таблиц.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Развитие представлений об оценке эффективности лесосечных работ

Лесозаготовительный процесс состоит из лесосечных работ, транспорта леса, работ на нижнем лесоскладе, работ по лесовосстановлению [2], [3]. Фазы лесозаготовительного процесса различаются местом выполнения технологических операций, их перечнем и последовательностью, видом получаемой продукции.

Важнейшей фазой лесозаготовительного процесса является первая фаза лесозаготовок - лесосечные работы, поскольку от их эффективности в итоге зависит выбор технологии всего производства [3]. В настоящее время весьма актуальной для лесоинженерных исследований является разработка методов, критериев оценок, показателей, позволяющих оценивать лесосечные технологии и эффективность их применения.

Число и состав работ на лесосеке зависят от общего, принятого на предприятии технологического процесса и включают три-восемь основных операций [2]. К ним относятся валка деревьев, трелевка, очистка деревьев от сучьев, раскряжевка хлыстов, сортировка лесоматериалов, штабелевка и погрузка на подвижной состав лесовозного транспорта.

Лесосечные работы являются наиболее трудоемкими операциями общего технологического процесса лесозаготовок. Они характеризуются следующими особенностями, отличающими их от других производств [2]:

1. разнообразием природных и производственных условий (различными климатом, рельефом, грунтами и почвами);

2. многообразием таксационных характеристик древостоев и продукции по размерам, запасам, качеству, размещению (лесоматериалы в процессе заготовки

обычно остаются в целом виде, но значительно отличаются по массе и длине);

3. малой концентрацией древесного сырья на лесных площадях: так, при запасе 200 метров кубических на один гектар толщина слоя равномерно распределенной на площади лесосеки древесной массы составляет лишь 2 сантиметра;

4. разобщением производственных лесозаготовительных участков, что затрудняет управление ими и снабжение;

5. необходимостью периодического восстановления запасов.

Важнейшим показателем эффективности лесосечных работ изначально признавался критерий производительности технологического процесса [3]. Большинство специалистов считают, что здесь необходимо учитывать следующие моменты: выбор эффективного технологического процесса для получения конкретной конечной продукции (хлыстов, сортиментов и др.), выбор эффективной системы машин и механизмов для реализации принятого технологического процесса, обоснование основных показателей непосредственно выполняемых технологических операций

[2], [7].

В условиях развития рыночных отношений в нашей стране резко возросла значимость экономических показателей эффективности лесосечных работ [1], [2]. Большинство специалистов связывают их как с уменьшением себестоимости лесозаготовительной продукции, так и с уменьшением энергоемкости производства и снижением потерь древесины. Традиционно показатели экономической эффективности считаются одними из самых информативных при определении эффективности лесосечных работ. Так, например, методика оценки эффективности качества сквозных технологических процессов лесозаготовительного производства, разработанная в СПбГЛТУ [2], [6], наглядно демонстрирует, каким образом уменьшение энергоемкости производства и снижение потерь древесины при производстве технологической щепы влияет на эффективность лесосечных работ.

Следует отметить, что при анализе экономической эффективности технологических процессов лесосечных работ, многие специалисты наиболее экономически эффективной считают технологию, в которой весь комплекс лесосечных и транспортных операций выполняется всего тремя машинами: харвестером, форвар-дером и лесовозным автопоездом с манипулятором для самозагрузки [2], [25], [26].

На значимость экологического показателя эффективности лесосечных работ исследователи обратили внимание в последние 20-30 лет. Как известно, техника, применяемая на лесосечных работах не в полной мере отвечает экологическим требованиям [6]. Удельное давление ходовой системы лесной машины на почву значительно может превышать 50 кПа [6], [18], [27]. При неправильном использовании лесных машин причиняется значительный вред окружающей среде: разрушается верхний гумусовый слой почвы, остаются на лесосеке глубокие колеи, что вызывает заболачивание почвы, уничтожается жизнеспособный подрост хозяйственно ценных пород. В этой связи обоснование показателей операции трелевки приобретает особую актуальность для практики проектирования технологического процесса лесосечных работ [6], [28] - [34].

В определенной степени многообразие показателей эффективности лесосечных работ охватывается в так называемом комплексном подходе к оценке эколого-энергетической эффективности лесосечных работ, сформулированном в работах [35], [36] на баз положений [37].

Дополнительно отметим, что весьма важно изучение не только российского, но и зарубежного опыта работы по использованию новой техники и технологии лесосечных работ при проведении различных видов рубок леса с последующей классификацией вариантов технологического процесса лесозаготовок и установлением зависимостей между параметрами оборудования, его производительностью и степенью воздействия на лесную экосистему. Для этого необходима разработка моделей для оценки и обоснования показателей технологических операций, входящих в комплекс лесозаготовительного процесса.

1.2. Общие сведения о классификации почвогруитов

Идея выработки универсальной международной классификации грунтов принадлежит IUFRO {International Union Of Forest Research Organizations), и была предложена этой организацией в 1964 году [21]. В 1970-е годы был предложен ряд систем классификации [38] - [40], однако они оказались сложны для адаптации за пределами стран, для которых были разработаны. В Норвегии и Швеции упрощенные системы классификации почво-грунтов были внедрены в практику лесоинже-нерного дела [41]. В Великобритании Лесной комиссией {Forestry Comission) также представоена собственная классификация, подобная скандинавской [42]. Схожая система распространилась в Канаде [43]. В Финляндии используется упрощенная система классификации с точки зрения проходимости лесных машин, где поч-венно-грунтовые условия делятся на четыре категории [21]:

1) Легкие условия. Образование колеи не имеет существенного влияния на движение нагруженной машины. Поверхность движения гладкая, отсутствуют серьезные препятствия (например, кочки). Уклон поверхности движения до 15°, боковой уклон до 5°.

2) Нормальные условия. Колееобразование влияет на движение нагруженной машины, однако не ограничивает ее максимальный вес. Дно колеи не теряет несущую способность. На трассе могут присутствовать препятствия для машин в виде, например, камней, пней и т.д. Уклон поверхности движения до 20°, боковой уклон до 10°.

3) Сложные условия. Процесс колееобразования оказывает существенное влияние на движение машины, максимальный вес машины, при котором возможно ее движение, ограничен глубиной колеи. На трассе часто встречаются препятствия, которые значительно усложняют движение машины. Уклон поверхности движения до 25°, боковой уклон до 10°.

4) Очень сложные условия. Процесс колееобразования препятствует свободному движению машины. Трасса покрыта многочисленными препятствиями.

Уклоны повсеместно накладывают ограничение на возможность перемещения машины.

В соответствии с классом поверхности движения подбирается лесозаготовительная техника и организуется процесс заготовки древесины. Неоспоримым достоинством рассмотренной системы классификации является наглядность системы оценки грунтовых условий.

В русскоязычной литературе прослеживается иной подход к классификации поверхностей движения, в том числе и лесных почвогрунтов, который основывается на использовании фундаментальных физико-механических характеристик грунтов.

В качестве примера отметим здесь классификацию лесных почвогрунтов, предложенную в работах [45], [46] (таблица 1.1). Таблица 1.1- Различные категории грунтов по признаку

физико-механических свойств [45], [46]

Показатели Грунт слабый Грунт средний Грунт прочный

р, кг/м3 850 1000 1200

С, кПа 12 40 120

(р, град 15 18 23

Е, кПа 400 2000 25000

(Е - модуль деформации, С - внутреннее сцепление, (р - угол внутреннего трения, р

- плотность грунта в сухом состоянии)

В этой системе классификации несущая способность грунтов учитывается косвенно через модуль деформации, сцепление, угол внутреннего трения и плотность грунта в сухом состоянии. Отметим, что эти характеристики изменяются в зависимости от влажности и консистенции грунта, что расширяет возможности применения данной системы классификации, делает ее более универсальной.

Препятствием к ее применению является недостаточная изученность взаимосвязей физических и механических свойств лесных грунтов, что обуславливает необходимость дополнительных исследований в указанном направлении.

В работе [3] в явном виде не поднимается вопрос классификации лесных грунтов, однако содержатся сведения, полезные при ее выработке, таблицы 1.2, 1.3. Таблица 1.2 - Коэффициент сопротивления движению машины [3]

Тип поверхности движения Сезон

лето зима

плотно укатанный 0,07-0,18 0,035-0,04

не укатанный 0,10-0,25 -

мягкий - -

рыхлый - -

Таблица 1.3 - Коэффициент сцепления машины с грунтом [3]

Тип поверхности движения Сезон

лето зима

плотно укатанный 0,30 - 0,60 0,3

не укатанный

мягкий 0,30 - 0,60 0,3

рыхлый

По данным таблиц 1.2, 1.3 можно судить об обеспечении проходимости и подвижности машины при варьировании ее веса вместе с грузом в зависимости от состояния грунта и сезона.

Отметим, что исследования механических свойств грунтов проводятся, в основном, в рамках механики грунтов. Вопросы подвижности и проходимости машин рассматривают в рамках теории движения транспортных средств и имеют приложение в сельском хозяйстве, военном деле, инженерной практике в целом. Фунда-

ментальные результаты этих областей, также как и прикладной аспект, менее известны в лесоинженерном деле. Различные цели инженерной практики, военного дела, сельского хозяйства и лесного хозяйства усложняют обмен опытом для исследователей и практиков от различных областей.

Поэтому для нас представляется целесообразным рассмотреть результаты, полученные исследователями - специалистами в других областях знания. Обратимся к сведениям из общей теории движения транспортных средств.

В работах [48], [49] предложен следующий подход к классификации поверхностей движения. Вначале предлагается определить характерные для класса грунтов (классы определяются сезоном и состоянием грунта) физико-механические свойства.

Например, в работе [48] автор рассматривает тяжелые суглинки в 4 сезонах (весна, лето, осень, зима) и 4 состояниях (плотный укатанный, неукатанный, мягкий, рыхлый). Принятые им физико-механические характеристики грунтов в рамках этой системы классификации представлены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 - Параметры грунтов в системе классификации Я.С. Агейкина [48]

Тип грунта Показатели

у, кН/м3 Е, МПа Я, м С, кПа

Грунтовые дороги:

Весна 14 8 0,32 30 11

Лето 15,5 15 0,6 45 12,5

Осень 14,5 12 0,29 40 12

Зима 18 60 - 35 11,5

Уплотненная грунтовая поверхность:

Весна 13,5 6 0,31 25 11

Лето 15,5 15 0,6 45 12,5

Осень 14,5 12 0,32 40 12

Зима 12,5 60 - 30 11

Тип грунта Показатели

у, кН/м3 £,МПа Н, м С, кПа

Целина:

Весна 12 2 0,26 10 7,5

Лето 13,5 8 0,55 60 14,5

Осень 13 5 0,3 25 10

Зима 12 80 - 15 9

Рыхлая пахота:

Весна 11 0,5 0,35 8 7

Лето 12 2 0,4 65 14

Осень 11,5 1 0,36 25 11

Зима 11,2 - - - 7,5

(у - объемный вес грунта, Н— толщина деформируемого слоя грунта)

Далее, с использованием результатов проведенных расчетов по определению ряда показателей, характеризующих процесс движения транспортного средства (например, показателя проходимости) по грунту, принадлежащему к определенному классу, автор дает оценку условий движения машины (таким образом, поверхность движения классифицируется по аналогии с рассмотренной ранее финской классификацией).

Расчеты проводятся по методике автора, которую подробнее рассмотрим далее. Здесь отметим, что методика позволяет учесть широкий спектр свойств движителя (ширина и высота протектора шины, давление в камере шины, радиус колеса и т.д.), что делает этот подход к классификации грунтов более гибким, чем рассмотренный выше.

Отметим, что в работах [48], [49], данные о физико-механических свойствах грунтовых поверхностей представлены в виде таблиц, что осложняет моделирование взаимодействия движителя с грунтом при варьировании физико-механических свойств грунта.

Этот недостаток был устранен в работах [50] - [54]. Например, в [54] представлены зависимости, полученные на основании результатов обработки справочных данных из широкого спектра источников.

Автор [54] предлагает использовать для определения модуля деформации Е, внутреннего сцепления С и угла внутреннего трения <ро связного грунта в зависимости от его коэффициента пористости и консистенции, определяемой влажностью, в общем виде следующим образом [54]:

Е^+В^Уе^^ (1Л)

С = {АаС+ВаС1ьУе^в^ (1.2)

<Р = (А +В тУе^+Вь^] (1.3)

г \ смр смр Ь /

где А аЕ, ВйЕ, Аъе, Въе, А ас, В ас, Аъс, Въс, Ащ, Вщ, Аъ(р, Вы? - некоторые постоянные для определенного типа грунта коэффициенты, определяемые экспериментально, /ь -показатель, характеризующий консистенцию грунта, определяемый по формуле [55], [56]:

цг

IV, - IV

£ р

(1.4)

где обозначено: IV- абсолютная влажность грунта; И^р — влажность грунта на границе пластичности; Жь — влажность грунта на границе текучести; е - коэффициент пористости, который определяется по формуле [55], [56]:

г, -г,

е =

Га

(1.5)

где обозначено: ^-объемный вес частиц (скелета) грунта, у а—объемный вес грунта в сухом состоянии.

Там же представлены значения коэффициентов для уравнений (1.1) - (1.3) для некоторых связных типов грунта (таблицы 1.5 — 1.7). Таблица 1.5 - Коэффициенты для определения угла внутреннего трения [54]

Тип грунта Аа Ва Аь Вь

Супесь 22,496 -7,808 -0,390 -0,250

Тип грунта А Ва Ль Вь

Суглинок 21,128 -11,793 -0,315 -0,722

Глина 16,887 -11,977 -0,204 -2,506

Таблица 1.6 - Коэффициенты для определения внутреннего сцепления [54]

Тип грунта А Яа Аъ Вь

Супесь 0,004586 -0,003775 -1,475 -1,118

Суглинок 0,019239 -0,014366 -1,204 -0,647

Глина 0,042573 -0,019656 -1,136 -0,220

Таблица 1.7 - Коэффициенты для определения модуля деформации [54]

Тип грунта А Ва Аъ Вь

Супесь 10,670 -7,273 -1,524 -0,974

Суглинок 11,366 -7,575 -1,403 -1,089

Глина 15,217 -10,679 -0,969 -1,975

Плотность скелста грунта, а также минимальное и максимальное значение пористости, используемые в выражениях (1.1) - (1.3), определяются по таблице 1.8. Таблица 1.8 - Плотность скелета, минимальное и максимальное значение коэффициента пористости для различных типов грунтов в сухом состоянии [55], [56]

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хитров, Егор Германович, 2015 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Анисимов Г.М., Большаков Б.М. Новые концепции теории лесосечных машин. СПб.: ЛТА, 1998. - 114 с.

2. 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 A.B., Куницкая О.А.Технология и машины лесосечных работ. Санкт-петербург, 2012 - 340 с.

3. Кочегаров В.Г., Бит Ю.А., Меньшиков В.Н. Технология и машины лесосечных работ: учебник для вузов. М: Лесная промышленность, 1990. - 392с.

4. Матвейко А.П., Федоренчик A.C. Технология и машины лесосечных работ. Мн.: Технопринт, 2002 - 480 с.

5. Сюнёв В., Соколов А., Коновалов А., Катаров В., Селиверстов А., Герасимов Ю., Карвинен С., Вяльккю Э.. Сравнение технологий лесосечных работ в лесозаготовительных компаниях республики Карелия. Йоэнсуу: НИИ Леса Финляндии, 2008. - 126 с.

6. Григорьев И. В., Жукова А. И., Григорьева О. И., ИвановА. В. Средощадящие технологии разработки лесосек в условиях северо-западного региона российской федерации. СПб.: ЛТА, 2008. 176 с.

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

8. Катаров в. К. Обоснование применимости технологических процессов лесосечных работ по степени воздействия на пути первичного транспорта леса: автореф. дис.... канд. техн. наук. Петрозаводск, 2009. 20 с.

9. Котиков В. М. Теория и конструкция машин и оборудования отрасли (колесные и гусеничные машины). Т. 1. М.: МГУЛ, 2007. 353 с.

Ю.Никифорова А.И., Хитров Е.Г., Пелымский A.A., Григорьева О.И. Определение осадки при движении лесозаготовительной машины по двуслойному основанию. Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Серия: Естественные и технические науки. 2014. № 2 (139). С. 87-91.

П.Григорьев И.В., Макуев В.А., Шапиро В.Я., Рудов М.Е., Никифорова А.И. Расчет показателей процесса уплотнения почвогрунта при трелевке пачки хлыстов. Вестник московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2014. № 2. С. 112.

12.Григорьев И.В., Макуев В.А., Былев А.Б., Хахина A.M., Григорьева О.И., Калинин С.Ю. Оценка уплотнения почвогрунта при ударных воздействиях на расстоянии от места удара. Вестник московского государственного университета леса - лесной вестник. 2014. № S2. С. 30-35.

13.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. № S2. С. 36-41.

14.Григорьев И.В., Былев А.Б., Хахина A.M., Никифорова А.И. Математическая модель уплотняющего воздействия динамики поворота лесозаготовительной машины на боковые полосы трелевочного волока. Ученые записки петрозаводского государственного университета. Серия: естественные и технические науки. 2012. Т. 1. № 8 (129). С. 72-77.

15.Базаров С.М., Григорьев И.В., Киселев Д.С., Никифорова А.И., Хахина A.M. Математическая модель образования колеи в почвогрунтах колесными машинами с упругими шинами. Научное обозрение. 2012. № 5. С. 332-341.

16.Базаров С.М., Григорьев И.В., Киселев Д.С., Никифорова А.И., Иванов A.B. Влияние деформации движителей колесно-гусеничных машин на их проходимость по лесосеке. Системы. Методы. Технологии. 2012. № 4 (16). С. 3640.

17.Анисимов Г.М., Кочнев A.M. Лесотранснортные машины: учебное пособие. СПб: изд-во Лань, 2009. - 448 с.

18.Анисимов Г.М., Семенов М.Ф. Управление качеством лесных гусеничных и колесных машин в эксплуатации. СПб.: ЛТА, 1997. - 106 с.

19.Лесные машины (под редакцией доктора техн. наук Анисимова Г.М.) -М.: Лесная промышленность. 1989. - 512 с.

20.Беккер М.Г. Введение в теорию систем местность машина. - М.: Машиностроение, 1973. - 520 с.

21.Saarilahti М. Development of a protocol for ecoefficient wood harvesting on sensitive sites (Ecowood). Dynamic terrain classification. University of Helsinki, Department of Forest Resource Management, 2002. 22 p.

22.Saarilahti M. Development of a protocol for ecoefficient wood harvesting on sensitive sites (Ecowood). Soil interaction model. University of Helsinki, Department of Forest Resource Management, 2002. 39 p.

23.Saarilahti M. Development of a protocol for ecoefficient wood harvesting on sensitive sites (Ecowood). Evaluation of the WES-method in assessing the trafficabil-ity of terrain and the mobility of forest tractors. University of Helsinki, Department of Forest Resource Management, 2002. 28 p.

24.Saarilahti M. Development of a protocol for ecoefficient wood harvesting on sensitive sites (Ecowood). Evaluation of the WES-method in assessing the trafficabil-ity of terrain and the mobility of forest tractors, Interpretation and application of the results. University of Helsinki, Department of Forest Resource Management, 2002. 15 p.

25.Богатова Е.Ю., Григорьев И.В. Оценка экономической эффективности технологических процессов лесосечных работ в Северо-Западном регионе / Сборник научных трудов "Технология и оборудование лесопромышленного ком-плекса"-СПб.: ЛТУ, 2013. № в, С. 29-33.

26.Герасимов Ю. Ю, Сюнёв В. С. Экологическая оптимизация технологических машин для лесозаготовок. Йоэнсуу: университет Йоэнсуу, 1998. - 178 с.

27.Кочнев A.M. Повышение эксплуатационных свойств колесных трелевочных тракторов путем обоснования их основных параметров: автореферат дисс. д-ра техн. наук. СПб.: ЛТА, 1995. - 36 с.

28.Сюнёв B.C., Ратькова Е.И. Методика прогнозирования воздействия лесозаготовительных машин на почвогрунты в межсезонные периоды. Ученые записки петрозаводского государственного университета. Серия: естественные и технические науки. 2012. № 6. С. 70-74.

29.Катаров В.К., Сюнёв B.C., Ратькова Е.И., Герасимов Ю.Ю. Влияние форвар-деров на лесные почво-грунты. Resources and technology. 2012. Т. 9. № 2. С. 073-081.

30.Дроздовский Г. П., Шоль Н. Р. Экологическая оценка процессов взаимодействия в системе «местность -машина». Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. науч. тр. по итогам МНТК №11. Брянск: БГИТА, 2005. С. 69-71.

31.Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Жукова А.И. Оценка процессов деформирования почвы при циклическом уплотнении. Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2008. № 4. С. 44.

32.Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Жукова А.И., Иванов В.А. Исследование механических процессов циклического уплотнения почвогрунта при динамических нагрузках. Вестник красноярского государственного аграрного университета. 2008. № 1. С. 163-175.

33.Григорьев И.В. Снижение отрицательного воздействия на почву колесных трелевочных тракторов обоснованием режимов их движения и технологического оборудования. Научное издание. СПб.: ЛТА. 2006. 236 с.

34.Григорьев И.В. Снижение отрицательного воздействия на почву колесных трелевочных тракторов обоснованием режимов их движения и технологического оборудования: автореферат дисс. д-ра техн. наук. СПб.: ЛТА, 2006. - 36 с.

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

36.Григорьев И.В., Хитров Е.Г., Никифорова А.И., Григорьева О.И., Куницкая 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.

37.Ю. Одум. Экология, т 1. М.: мир, 1986. -328 с.

38.Eriksson T., Nilsson G., Skrâmo G. The Inter-Nordic project of forest terrain and machines in 1972-1975. Yhteispohjoismainen metsantutkimusprojekti "Maasto-Kone" 1972-1975. Acta Forestalia Fennica 164. 61 s.

39.Golob T. B. Current progress in research on terrain properties. Forest Management Institute.Canadian Forest Service. Ottawa, Ontario. Information report FMR-X-110. 1978.21 p.

40.Golob T. B. 1981. Effects of soil strength parameters on terrain classification. Proceedings of the 7th International ISTVS Conference, August 16-20, 1981, Calgary, Canada. Ill: 901-927.

41.Terrangtypsschema for skogsarbete. Stiftelsen Skogsbrukets Forskningsinstitut, SkogForsk, Uppsala, Sweden. 1982. 28p.

42. Sutton A. R. Terrain classification in Great Britain. Proceedings of the Symposium on stand establishment techniques and technology in Moscow and Riga, 3rd-8th September 1979. IUFRO Subject Group S 3.02-00. Operational methods in the establishment and treatment of stands. Moscow 1980.1:358-407.

43.Tsay T. B. An approach to terrain classification for forestry in Canada. Proceedings of the Symposium on stand establishment techniques and technology in Moscow and Riga, 3rd-8th September 1979. IUFRO Subject Group S 3.02-00. Operational methods in the establishment and treatment of stands. Moscow 1980.1: 350-377.

44.Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Жукова А.И. Особенности динамического уплотнения почвы при ее циклическом нагружении. Актуальные проблемы современной науки. 2006. № 3. С. 286.

45.Анисимов Г.М., Григорьев И.В., Шкрум В.Д. Определение площади поч-вогрунта лесосеки, уплотняемой трелевочными системами. Известия санкт-петербургской лесотехнической академии. 2006. № 177. С. 36-42.

46.Григорьев И.В., Жукова А.И., Рудов С.Е., Есин Г.Ю. Изменения основных статистик плотности почвы под воздействием лесозаготовительных машин // Сборник научных трудов "Технология и оборудование лесопромышленных комплекса" СПб.: ЛТА, 2009. Том 4, 53 - 57.

47.Григорьев И.В., Макуев В.А., Шапиро В.Я., Рудов М.Е., Никифорова А.И. Расчет показателей процесса уплотнения почвогрунта при трелевке пачки хлыстов. Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2013. № 2 (94). С. 112-118.

48.Агейкин Я.С. Вездеходные колесные и комбинированные движители. Теория и расчет. - М.: Машиностроение, 1972. - 184 с.

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

50.Агейкин Я.С., Вольская Н.С. Динамика колесной машины при движении по неровной грунтовой поверхности. М.: МГИУ, 2003. - 124 с.

51.Вольская Н.С., Агейкин Я.С. Теория автомобиля: учебное пособие (гриф УМО). М.: МГИУ, 2008. - 320 с.

52.Ларин В.В. Деформация грунтового основания под движителями транспортных средств. Оборонная техника. 2003. - № 1 - 2. - С. 53 - 60.

53.Ларин В.В. Методы прогнозирования опорной проходимости многоосных колесных машин на местности: Автореферат дисс... докт. техн. наук: 05.05.ОЗ.-М., 2007.-32 с.

54.Ларин В.В. Методы прогнозирования опорной проходимости многоосных колесных машин на местности: дисс. . докт. техн. наук: 05.05.03.-М., 2007.530 с.

55.Гольштейн M. H. Механические свойства грунтов. ML: Стройиздат, 1973.375 с.

56.Голыцнтейн М.Н., Царьков А.А., Черкасов И.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. М.: Транспорт, 1981. - 320 с.

57.Lôffler H. D. Recording and classification of soil conditions within the scope of terrain classification. Proceedings of the Symposium on stand establishment techniques and technology in Moscow and Riga, 3rd-8th September 1979. IUFRO Subject Group S 3.02-00. Operational methods in the establishment and treatment of stands. Moscow 1980.11:297-317.

58.Анисимов Г.М., Большаков Б.M. Основы минимизации уплотнения почвы трелевочными системами. СПб.: JTTA, 1998 г. 106 с,

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

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

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

62.Анисимов Г.М. Новая концепция взаимодействия трелевочного трактора с волоком. Межвузовский сборник научных трудов. СПб.: Изд. ЛТА, 1997. С. 12.

63.Терцаги К., Пек К. Механика грунтов в инженерной практике: Пер. с англ. / Под ред. Н.А.Цытовича М.: Госстройиздат, 1958. - 607 с

64.Терцаги К. Теория механики грунтов: Пер. с англ. / Под ред. Н.А.Цытовича. М.: Госстройиздат, 1961. - 507 с.

65.Karafiath, L. L., Nowatzki Е. A. Soil mechanics for off-road vehicle engineering. Trans. Tech.Publications, Series on rock and soil mechanics 2:5, 1978. 515 p.

66.Yong R.N., Fattah E.A. Prediction of Weel-Soil Interaction and-Performance Using the Finite Element Method, Journal of Terramechanics, Vol. 13, No. 4,1976. 25 -33 pp.

67.Ayers P. D., Perumpral J. V. Moisture and density effect on cone index. Transactions of the AS AE 1982(5): 1169-1972

68.Bernstein R. Probleme zur experimentellen Motorpflugmechanik. Der Motorwagen 16, 1913.

69.Maclaurin E. B. The use of mobility numbers to describe the in-field tractive performance of pneumatic tyres. Proceedings of the 1 Oth International ISTVS Conference, Kobe, Japan, August 20-24, 1990.1: 177-186.

70.Maclaurin E. B. The use of mobility numbers to predict the tractive performance of wheeled and tracked vehicles in soft cohesive soils. Proceedings of the 7th European ISTVS Conference, Ferrara, Italy, 8-10. October 1997:391-398.

71.Wismer R.D., Luth, H. J. Off-road traction prediction for wheeled vehicles. Transaction ASAE 17(1), 1973. 8-10,14 pp.

72.Freitag D.R. Adimensional analysis of the performance of pneumatic tires on soft soils. U S Army Waterways Experiment Station, Report No. 3-688, 1965.

73.Freitag D.R. Adimensional analysis of the performance of pneumatic tires on clay. Journal of Terramechanics 3(3), 1966. 51-68 pp.

74.Freitag D.R. A proposed strength classification test for fine-grained soils. Journal of Terramechanics 24(1), 1987. 25-39 pp.

75.Rowland D. Tracked vehicle ground pressure and its effect on soft ground performance. Proceedings of the 4th International ISTVS Conference April 2428.1972, Stockholm-Kiruna, Sweden. 1:353-384

76.Rowland D., Peel J. W. Soft ground performance prediction and assessment for wheeled and tracked vehicles. Institute of mechanical engineering, 1975. 81 p.

77.Brixius W.W. Traction prediction equations for bias ply tires. ASAE paper No 871622, 1987.

78.Brixius W.W. & Wismer R.D. Traction prediction for wheeled vehicles. John Deere Report No 109, 1975.

79.Turnage G.W. Using dimensionless prediction terms to describe off-road wheel vehicle performance. ASAE Paper No. 72-634, 1972.

80.Turnage G.W. Tire selection and performance prediction for off-road wheeled-vehicle operations. Proceedings of the 4th International ISTVS Conference, Stock-holm-Kiruna, Sweden, April 24- 28, 1972.1:62- 82.

81.Rowland D. Tracked vehicle ground pressure and its effect on soft ground performance. Proceedings of the 4th International ISTVS Conference April 2428.1972, Stockholm-Kiruna, Sweden. 1:353-384

82.Rowland D., Peel J. W. Soft ground performance prediction and assessment for wheeled and tracked vehicles. Institute of mechanical engineering, 1975.

83.Larminie J. C. Standards for mobility requirements of military vehicles. Journal of Terramechanics 25(3), 1988. 171-189 pp.

84.Gee-Clough D., McAllister M., Pearson G., Evernden D. W. The empirical prediction of tractor- implement field performance. Journal of terramechanics 15(2), 1978.81-94 pp.

85.Gee-Clough D. A comparison of the mobility number and bekker approaches to traction mechanics and recent advances in both methods at the N.I.A.E. Proceedings of the 6th international conference of ISTVS, August 22-25, 1978, Vienna, Austria. 11:735-756.

86.Dvvyer M. J. Computer models to predict the performance of agricultural tractors on heavy draught operations. Proceedings of the 8th International conference of ISTVS, Cambridge, England, August 6-10, 1984:111:933-952.

87.Dwyer M. J Tractive performance of a wide, low-pressure tyre compared with conventional tractor drive tyres. Journal of terramechanics 24(3), 1987. 227-234 pp.

88.Ashmore C., Burt C., Turner J. An empirical equation for predicting tractive performance of log- skidder tires. Transactions of the ASAE. 30(5), 1987. 1231-1236 pp.

89. Vechinski C. R., Johnson E. E., Raper R. L. Evaluation of an empirical traction equation for forestry tires. Proceedings of the 11th International ISTVS Conference, Lake Tahoe, Nevada, USA, September 27-30, 1993. 1:265-273.

90.Rummer R., Ashmore C. Factors affecting the rolling resistance of rubber-tired skidders. ASAE Paper No 85-1611, 1985. 15 p.

91.Sharma A. K., Pandey K. P. A review on contact area measurement of pneumatic tyre on rigid and deformable surfaces. Journal of Terramechanics 33(5), 1996. 253260 pp.

92.Sharma K. A & Pandley K.P. Traction data analysis in reference to a unique zero condition. Journal of terramechanics 35(3), 1998.179-188 pp.

93.Sharma K. A, Pandley K.P. Matching tyre size to weight, speed and power available for maximising pulling ability of agricultural tractors. Journal of terramechanics 28(2), 2001. 71-88 pp.

94.McAllister M. Reduction in the rolling resistance of tyres for trailed agricultural machinery. Journal of agricultural engineering research 28, 1983. 127-137 pp.

95.Turnage G. W. Prediction of in-sand tire and wheeled vehicle drawbar performance. Proceedings of the 8th International ISTVS Conference, Cambridge, UK, 6-10 July 1984,1:121-150..

96.Paul T. Performance prediction of pneumatic tyres on sand. Proceedings of the 8th International ISTVS Conference, Cambridge, UK, 6-10 July 1984,1:87-96.

97.Li R., Li Y., Zhuang J. Study on passing probability of automobile combination on soft ground.Proceedings of the 10th International ISTVS Conference, Kobe, Japan, August 20-24, 1990. II: 349-358.

98.Anttila T. Metsamaan raiteistumisen ennustaminen WES-menetelmaa kayttaen. University of Helsinki, Department of forest resource management. Publications 17, 1998. 53 p.

99.Rummukainen A., Ala-Ilomaki J. Manoeuvrability of forwarders and its prediction on peatlands.ISTVS, Third European conference. Off the road vehicles and machinery in agriculture, earthwork and forestry. 15-17 September 1986, Warsaw, Poland. II: 75-81 pp.

100. Saarilahti M. Estevastus ja estetyo maastossa liikkuvien koneiden kulkumal-leissa. Metsatieteen aikakauskirja -Folia Forestalia 1, 1997. 73-84 pp.

101. Saarilahti M. Yksinkertaisen heiluntamallin soveltuvuus traktorin es-teenylityksen kuvaukseen. Metsatieteen aikakauskirja 4, 1997. 493-504 pp.

102. Rantala M. Metsamaan raiteistumisherkkyyden ennustamismenetelmien vertailu kaytannon puunkorjuuoloissa. Helsingin yliopisto, Metsavarojen kayton laitos. Metsateknologian tutkielma MMM-tutkintoa varten, 2001. 49 p.

103. Вольская H.C. Выбор основных параметров колесного движителя транспортных средств высокой проходимости: Автореферат дис.. канд. техн. наук: 05.05.03. М., 1989. - 26 с.

104. Вольская Н.С. Вероятностно-статистический метод расчетов проходимости колесных машин. Автомобильная промышленность. 2006. - № 7. -С. 33 -35.

105. Вольская Н.С. Оценка проходимости колесной машины при движении по неровной фунтовой поверхности. М.: МГИУ, 2007. - 215 с.

106. Вольская Н.С., Игнатушин А.П. Модель поворота многоосной колесной машины на грунте. Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. «Машиностроение». 2005.-№4 _ с. 81-91.

107. Вольская Н.С. Проблемы моделирования движения колесной машины по деформируемым грунтам. Автомобили: Сборник трудов ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ» (М.). 2007. - Выпуск 237. - С. 174 - 177.

108. Ларин В.В. Оценка тягово-экономических характеристик транспортных средств при движении по деформируемым опорным поверхностям и местности. Известия вузов. Машиностроение. 1998. - № 10 - 12. - С. 75 - 84.

109. Ларин B.B. Оценочные показатели тягово-экономической эффективности транспортных средств на местности и их сравнение при движении на подъем и горизонтальной поверхности. Автомобильная промышленность. -2001.-№9. С. 9- 12.

110. Ларин В.В. Многоопорное шасси и его проходимость. Автомобильная промышленность. 2003.- № 9. - С. 10-12.

111. Григорьев И.В., Никифорова А.И., Пелымский A.A., Хитров Е.Г., Ха-хина A.M. Экспериментальное определение времени релаксации напряжений лесного грунта. Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Серия: естественные и технические науки. 2013. № 8 (137). С. 77-80.

112. Березанцев В.Г. Расчет оснований сооружений. М.: Госстройиздат, 1970.-207 с.

113. Гуськов В.В. Оптимальные параметры сельскохозяйственных тракторов. М.: Машиностроение, 1966. - 195 с.

114. Гуськов В,В. Тракторы. Минск: Вышейшая школа, 1977. -Часть II -Теория. - 384 с.

115. Иванова E.H. Классификация почв СССР. М.: Наука, 1976. - 180 с.

116. Розанов Б.Г. Генетическая морфология почв. М.: Изд-во МГУ, 1975.420 с.

117. Шишов Л.Л., Соколов H.A. Генетическая классификация почв СССР. Почвоведение. 1989, №4, - С. 112-115.

118. Крамер A.M. Опыт формализации прикладной классификации почв. Почвоведение. 1980, № 6, - С. 116-120.

119. Крамер A.M. Лесорастительная оценка почв. Лесное хозяйство. -1981. № 12,-С.-6-10.

120. Карггачевский Л.О. Лес и лесные почвы. М.: Лесная промышленность. 1981.262 с.

121. Шитов В.Н. К вопросу ранжирования лесных площадей по несущей способности грунтов. Сб. науч. тр. ЦНИИМЭ. Вып. 4. М.: ЦНИИМЭ, 1960. С. 15-18.

122. Хабаров Р.Ш., Захаренков А.Н., Золотаревская Д.И. и др. О государственных стандартах по воздействию движителей мобильной сельскохозяйственной техники на почву. Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1985. №5. С. 7-9.

123. Водяник И.И. Несовершенство методик определения нормированных показателей воздействия движителей на почву. Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1989. № 5. С. 18.

124. Хитров Е.Г., Божбов В.Е., Ильюшенко Д.А. Расчет несущей способности лесных иочвогрунтов под воздействием колесных движителей. Системы. Методы. Технологии. 2014. № 4(24). С. 122 - 126.

125. Божбов В.Е., Хитров Е.Г., Дмитриева И.Н., Григорьев Г.В. Обзор технических характеристик современных четырехосных колесных форвардеров. Материалы МНТИК «Леса России в XXI веке». Санкт-Петербург, 2015. С. 17 -20.

126. Rohani, В., Baladi, G.Y. Correlation of mobility cone index with fundamental engineering prop-erties of soil. U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station, 1981,41 p.

127. Vesic, A.S. Expansion of Cavities in Infinite Soil Mass. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, № 98, 1972, 113 - 123 pp.

128. Лурье А.И. Теория упругости. M.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1980. - 512с.

129. Цытович H.A. Механика грунтов. Краткий курс. М.: Высшая школа, 1983.-288 с.

130. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ в 2-х кн. (книга 1). М.: Финансы и статистика, 1986. 366 с.

131. ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. М.: Стандартинформ, 2011.

132. Гуров СВ. Планирование и статистическая обработка результатов экспериментов. Методические указания. СПб.: JITA. — 31 С.

133. Гусаров В.М. Теория статистики. М.: Аудит, 1998. - 247 С.

134. Вайнберг Дж., Шумекер Дж. Статистика. М.: Статистика, 1979. 389 С.

135. Сиденко В.М., Грушко И.М., Основы научных исследований. Харьков, 1977. 197 с.

136. Справочник по прикладной статистике в 2-х т. (под ред. Э.Ллойда и У.Ледермана). М.: Финансы и статистика, 1989. Т. 1 - 510с., т. 2. - 526 С.

137. Амосов A.A., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров. М.: Высшая школа, 1994. - 544 С.

138. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1998. 459 с.

Приложение I. Программа для расчета основных параметров процесса взаимодействия движителя колесной лесной машины с почвогрунтом лесосеки (С#)

using System; using Cl.WPF.ClChart3D; using Cl.Util.DX; using System.Linq; using System.ComponentModel; using System.Windows; using System.Reflection; using System.IO;

namespace LesoGraph {

III <summary>

III Логика взаимодействия для MainWindow.xaml III </summary>

public static class GPar {

// исходные значания public static double EO { get; set; } public static double E { get; set;} public static double El { get; set; } public static double BO { get; set; } public static double В { get; set;} public static double В1 { get; set;} public static double dO { get; set;} public static double d { get; set;} public static double dl { get; set;} public static double HHO { get; set; } public static double HH { get; set; } public static double HH1 { get; set;} public static double COO { get; set; } public static double CO { get; set;} public static double C01 { get; set;} public static double fl)0 { get; set; } public static double fO { get; set;} public static double fOl { get; set;} public static double DENSO { get; set; } public static double DENS { get; set;} public static double DENS1 { get; set;} public static double HO { get; set;} public static double H { get; set; } public static double HI { get; set; } public static double GO { get; set; } public static double G { get; set;} public static double G1 { get; set; } public static double pwO { get; set;} public static double pw { get; set; } public static double pwl { get; set; } // рассчитываемые переменные public static double kl { get; set;} public static double k2 { get; set;} public static double SH { get; set; } public static double hz { get; set; } public static double eps { get; set;} public static double N1 { get; set; } public static double N2 { get; set;} public static double N3 { get; set;} public static double b { get; set; } public static double 1 { get; set; } public static double ps { get; set; } public static double J { get; set;}

public static double J1 { get; set;} public static double J2 { get; set;} public static double a { get; set;} public static double Hp { get; set;} public static double az { get; set; } public static double h { get; set;} public static double hstep { get; set; } public static int chcount { get; set;} // присваеваемые значения public static double XO { get; set;} public static double X00 { get; set;} public static double XI { get; set;} public static double YO { get; set;} public static double Y00 { get; set;} public static double Y1 { get; set;} public static int XI { get; set;} public static int YI { get; set;} public static Boolean XB; public static Boolean YB;

}

public class CheckVal: INotifyPropertyChanged {

private double Vail, Val3, Val4, Val5, Val6, Val7, Val8, Val9, VallO,

Vail 1, Val 13, Val 14, Vall5, Vall6, Vall7, Vall8, Vall9, Val20;

public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;

public void RaisePropertyChanged(string propertyName) {

if (PropertyChanged != null)

PropertyChanged(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));

}

public double vail {

get { return Vail;}

set {

Vail = value; GPar.dO = value; RaiseProperty Changed( "val 1");

}

}

public double val3 {

get { return Val3;}

set {

Val3 = value; G Par. HO = value; RaisePropertyChanged("val3 ");

}

}

public double val4 {

Val4 = value; GPar.DENSO = value; RaisePropertyChanged("val4");

get { return Val5;}

set {

Val5 = value; GPar.COO = value; RaisePropertyChanged("val5");

}

}

public double vaI6 {

get { return Val6;}

set {

Val6 = value;

GPar.fDO = value;

RaisePropertyChanged("val6");

}

}

public double val7 {

get { return Val7;}

set {

Val7 = value;

GPar.GO = Val7;

RaisePropertyChanged("val7");

}

}

public double val8 {

get { return Val8;}

set {

Val8 = value;

GPar.BO = Val8;

RaisePropertyChanged("val8");

}

}

public double val9 {

get { return Val9;}

set {

Val9 = value;

GPar.pwO = Val9;

RaisePropertyChanged("val9");

}

}

public double vail 0 {

VallO = value; GPar.EO = VallO; RaisePropertyChanged("val 10");

get { return Vail 1;}

set {

Vail 1 = value; GPar.dl = Valll; RaisePropertyChanged("val 11");

}

}

public double vall3 {

get { return Vall3;}

set {

Vall3 = value; GPar.Hl = Vall3; RaisePropertyChanged(" vail 3");

}

}

public double vail4 {

get { return Vail4;}

set {

Vall4 = value; GPar.DENSl = Vail 4; RaisePropertyChanged("val 14");

}

}

public double vail5 {

get { return Vail 5;}

set {

Vail 5 = value; GPar.COl = Vall5; RaisePropertyChanged("val 15");

}

}

public double vail6 {

get { return Vail6;}

set {

Vail 6 = value; GPar.fDl = Vail 6; RaisePropertyChanged("val 16");

}

}

public double vail7 {

Vail 7 = value; GPar.Gl = Vall7; RaisePropertyChanged("val 17");

}

get { return Vail8;}

set {

Vall8 = value;

GPar.Bl = Vall8;

RaisePropertyChanged("vall8");

}

}

public double vail9 {

get { return Vall9;}

set {

Vail 9 = value; GPar.pwl = Vail 9; RaisePropertyChanged("val 19");

}

}

public double val20 {

get { return Val20;}

set {

Val20 = value;

GPar.El = Val20;

RaisePropertyChanged("val20");

}

}

}

public partial class Main Window : Window {

public MainWindow() {

CheckVal C = new CheckVal() { vail = 1.6, val3 = 0.5 , val4 = 7500 , val5 = 9000 , val6 = 0.27 , val7 = 40000 , val8 = 0.6, val9 = 250000, vallO = 0.4}; InitializeComponent(); DataContext = C;

this.Title = "Graphic calculating (Ver. " + Assembly.GetExecutingAssembly().GetName().Version + ")";

labels.Content = "© 2014 - Egor Khitrov";

GPar.XB = false;

GPar.YB = false;

sAz.Minimum = 0;

sAz.Maximum = 90;

sEv.Minimum = 90;

sEv.Maximum = 180;

clChart3Dl.Azimuth = 0;

clChart3Dl.Elevation = 90;

sAz. Value = 0;

sEv. Value = 90;

}

public void BeginParam() {

GPar.dO = GPar.d; GPar.DENSO = GPar.DENS; GPar.HO = GPar.H; GPar.EO = GPar.E;

GPar.pwO = GPar.pw; GPar.COO = GPar.CO; GPar.ffiO = GPar.fO; GPar.GO = GPar.G; GPar.BO = GPar.B; GPar.hstep = 0.001;

}

public void SecondParam() {

GPar.d = GPar.dO; GPar.DENS = GPar.DENSO; GPar.H = GPar.HO; GPar.E = GPar.EO; GPar.pw = GPar.pwO; GPar.CO = GPar.COO; GPar.fO = GPar.fOO; GPar.G = GPar.GO; GPar.B = GPar.BO;

}

public void CheckVal_Checked(object sender, RoutedEventArgs e) {

GPar.chcount = GPar.chcount + 1;

if (GPar.chcount >= 3) {

System.Windows.MessageBox.Show("Bbi можете выбрать не более 2-х параметров!"); buttonl.IsEnabled = false;

}

}

public void CheckVal_Unchecked(object sender, RoutedEventArgs e) {

GPar.chcount = GPar.chcount - 1; if (GPar.chcount <= 2) { buttonl.IsEnabled = true;}

}

public void sAz_ValueChanged(object sender, RoutedEventArgs e) {

с lChart3Dl. Azimuth = sAz. Value;

}

public void sEv_ValueChanged(object sender, RoutedEventArgs e) {

с lChart3Dl.Elevation = sEv. Value;

}

public void XY_Check() {

if (tdE.IsEnabled) {if (!GPar.XB)

{ GPar.XO = GPar.d; GPar.Xl = GPar.d 1; GPar.XB = true; GPar.XI = 1;} else

{if (IGPar.YB)

{ GPar.YO = GPar.d; GPar.Yl = GPar.dl; GPar.YB = true; GPar.YI = 1;} }

}

if (tHE.IsEnabled) {

if (!GPar.XB)

{ GPar.XO = GPar.H; GPar.Xl = GPar.Hl; GPar.XB = trae; GPar.XI = 3; }

else {

if (¡GPar.YB)

{ GPar.YO = GPar.H; GPar.Yl = GPar.Hl; GPar.YB = trae; GPar.YI = 3; }

}

}

if(tDENSE.IsEnabled) {

if (!GPar.XB)

{ GPar.XO = GPar.DENS; GPar.Xl = GPar.DENS 1; GPar.XB = trae; GPar.Xl = 4

else {

if (¡GPar.YB)

{ GPar.YO = GPar.DENS; GPar.Yl = GPar.DENS 1; GPar.YB = trae; GPar.Yl =

}

}

if (tCOE.IsEnabled) {

if (¡GPar.XB)

{ GPar.XO = GPar.CO; GPar.Xl = GPar.COl; GPar.XB = trae; GPar.Xl = 5;}

else {

if (¡GPar.YB)

{ GPar.YO = GPar.CO; GPar.Yl = GPar.COl; GPar.YB = trae; GPar.Yl = 5;}

>

}

if(tfOE.IsEnabled) {

if(! GPar.XB)

{ GPar.XO = GPar.fO; GPar.Xl = GPar.fOl; GPar.XB = trae; GPar.Xl = 6; }

else {

if (¡GPar.YB)

{ GPar.YO = GPar.fO; GPar.Yl = GPar.fOl; GPar.YB = trae; GPar.Yl = 6; }

}

}

if (tGE.IsEnabled) {

if (¡GPar.XB)

{ GPar.XO = GPar.G; GPar.Xl = GPar.Gl; GPar.XB = trae; GPar.Xl = 7;}

else {

if (¡GPar.YB)

{ GPar.YO = GPar.G; GPar.Yl = GPar.Gl; GPar.YB = trae; GPar.Yl = 7;}

}

}

if (tBE.IsEnabled) {

if(! GPar.XB)

{ GPar.XO = GPar.B; GPar.Xl = GPar.Bl; GPar.XB = trae; GPar.Xl = 8;}

else {

if (¡GPar.YB)

{ GPar.YO = GPar.B; GPar.Yl = GPar.Bl; GPar.YB = trae; GPar.Yl = 8;}

}

}

if (tpwE.IsEnabled) {

if(! GPar.XB)

{ GPar.XO = GPar.pw; GPar.Xl = GPar.pwl; GPar.XB = trae; GPar.Xl = 9; }

if (¡GPar.YB)

{ GPar.YO = GPar.pw; GPar.Yl = GPar.pwl; GPar.YB = true; GPar.YI = 9; }

}

}

if (tEE.IsEnabled) {

if (¡GPar.XB)

{ GPar.XO = GPar.E; GPar.Xl = GPar.El; GPar.XB = true; GPar.XI = 10;}

else {

if (IGPar.YB)

{ GPar.YO = GPar.E; GPar.Yl = GPar.El; GPar.YB = true; GPar.YI = 10;}

}

}

}

public static double[] eq = new double[100Q];

public static double[] h = new double[1000];

public static int CntP=0;

public static int Indl;

public static int Ind2;

public static int cnt;

private void buttonl_Click(object sender, RoutedEventArgs e) {

try {

SecondParam();

GPar.h = 0; GPar.hstep = 0;

GPar.XB = false; GPar.YB = false;

XY_Check();

if (¡GPar.XB || ¡GPar.YB) {

System.Windows.MessageBox.Show("npOBepbTe правильность введенных данных!"); return;

}

GPar.YOO = GPar.YO; GPar.XOO = GPar.XO;

for (int n = 0; n < 1000; n++) {

h[n] = GPar.hstep;

GPar.hstep = (GPar.hstep + 0.001);

}

с 1 Chart3D 1 .Children.Clear(); double xlen = GPar.Xl - GPar.XO; double ylen = GPar.Yl - GPar.YO; double stepx = xlen * 0.1; double stepy = ylen * 0.1;

label 1.Content = "StepX: " + stepx + " Interval: " + stepx * 10; label2.Content = "StepY:" + stepy + " Interval: " + stepy * 10; var zdata = new doublet 11, 11];

for (int ix = 0; ix <= 10; ix++) {

GPar.XO = GPar.X0 + stepx;

for (int iy = 0; iy <= 10; iy++) {

GPar.YO = GPar.YO + stepy; IfParam();

zdata[ix, iy] = MathemQ;

Array.Clear(eq, 0, eq.Length); GPar.YO = GPar.YOO;

Array.Clear(h, 0, h.Length); clChart3Dl.AxisY.MajorUnit = stepy; clChart3Dl.AxisX.MajorUnit = stepx; var ds = new GridDataSeries();