ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРЕЛЕВКИ ПУТЕМ УЧЕТА ЭНЕРГОНАСЫЩЕННОСТИ\nКОЛЕСНЫХ СОРТИМЕНТОПОДБОРЩИКОВ\n тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.01, кандидат наук Андронов Александр Вячеславович

• Андронов Александр Вячеславович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Андронов Александр Вячеславович

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Леса России и их использование

1.2. Природно-производственные условия таежной зоны европейской части России

1.3. Сортиментная заготовка леса

1.4. Повышение эффективности работы колесных сортиментоподборщиков

1.5. ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОЛЕСНОГО ДВИЖИТЕЛЯ С ЛЕСНЫМ ПОЧВОГРУНТОМ

2.1. Анализ показателей энергонасыщенности современных колесных сортиментоподборщиков

2.2. Основные зависимости для оценки энергетических показателей каченияколесных сортиментоподборщиков

2.3. Зависимости для оценки потерь мощности на преодоление сопротивления почвогрунта качению колеса

2.4. Зависимости для оценки коэффициента тяги колеса сортиментоподборщика

2.5. Влияние скорости сортиментоподборщика на показатели взаимодействия с почвогрунтом

2.6. ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Методика определения основных физико-механических свойств почвогрунта в лабораторных условиях

3.2. Методика определения реологических свойств лесного почвогрунта

3.3. Методика определения удельной силы отрыва резиновой пластинки от почвогрунта

3.4. Методика проведения опытов по определению нормальных деформаций почвогрунта под воздействием движителя сортиментоподборщика в полевых условиях

3.5. Методика статистической обработки результатов опытов

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Результаты экспериментальных исследований

4.1.1. Реологические свойства почвогрунта

4.1.2. Показатели липкости почвогрунта

4.1.3. Результаты полевых испытаний

4.2. Результаты реализации математической модели

4.3. ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ

5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ПАРАМЕТРОВ

КОЛЕСНЫХ ФОРВАРДЕРНЫХ МАШИН

5.1. Цель, программа и методика исследований

5.2. Классификация колесных форвардеров по главным показателям

5.3. Модели формирования главных показателей колесных

форвардерных машин

5.4. ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Библиографический список

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРЕЛЕВКИ ПУТЕМ УЧЕТА ЭНЕРГОНАСЫЩЕННОСТИ\nКОЛЕСНЫХ СОРТИМЕНТОПОДБОРЩИКОВ\n»

ВВЕДЕНИЕ

Трелевка древесины относится к числу наиболее ответственных и ресурсоемких операций лесозаготовительного производства. Эффективная организация этого процесса во многом определяет показатели работы всего предприятия[1] - [9]. Поэтому ученые как в нашей стране, так и за рубежом, традиционно уделяют значительное внимание исследованию и совершенствованию процесса трелевки. В этой области необходимо особо отметить работы Анисимова Г.М., Базарова С.М., Герасимова Ю.Ю., Герца Э.Ф., Григорьева И.В., Иванова В.А., Котикова В.М., Кочегарова В.Г., Кочнева А.М., Курьянова В.К., Макуева В.А., Меньшикова В.Н., Пошарникова Ф.В., Рябу-хина П.Б., Сюнева В.С., Шегельмана И.Р., Ширнина Ю.А., и др.

Тем не менее, ввиду сложности и многогранности проблемы, ряд вопросов по-прежнему исследован не полно. Известно, что с начала XXI века лесозаготовительные предприятия СЗФО все больше переходят на скандинавскую технологию заготовки, предусматривающую производство сортиментов у пня и их трелевку в полностью погруженном положении при помощи сортиментоподборщиков, которые принято называть форвардерами [1] -[9].Форвардеры производятся как отечественными заводами, так и большим числом иностранных компаний. Их продукция варьируется по техническим характеристикам, таким, как, давление движителя на почвогрунт, установленная мощность, масса, максимальный объем коника, диапазон скоростей движения и т.д. [5], [6], [10] - [15]. Обратимся к определению, данному проф. Г.М. Анисимовым:«эксплуатационная эффективность трелевочного трактора - ...максимальное использование энергетического потенциала при трелевке пачки, позволяющая определить оптимальное соотношение энергонасыщенности трактора и рейсовой нагрузки эксплуатации» [16] - [18]. В этой связи, исследование эксплуатационных показателей, а также разработка рекомендаций и моделей, позволяющих рационально подходить к выбору параметров энергонасыщенности колесных сортиментоподборщиков в широком спектре

почвенно-грунтовых условий приобретает важное значение. Таким образом, считаем выбранную тематику исследования актуальной как для теории, так и для практики.

Степень разработанности темы исследования. Известны исследования эксплуатационных показателей трелевочных тракторов различной энергонасыщенности и производственные испытания, выполненные отечественными учеными. Показано, что повышение мощности лесной машины реализуется на повышение силы тяги и на повышение рабочей скорости [5], [6], [19] - [23].Для трелевочного трактора, работающего в производственных условиях, повышение силы тяги и скорости увеличивает коэффициент производительности [5], [6], [25].Причем, в общем случае предпочитают повышать силу тяги, и, соответственно, объем трелюемой пачки, а не скорость движения [23]. Однако, в противовес этому, можно утверждать, что на почвогрун-тах, не позволяющих развивать большую силу тяги по сцеплению из-за низкого сопротивления срезу, более предпочтительным направлением повышения эксплуатационной эффективности трелевочных тракторов представляется повышение их рабочих скоростей [23]. Отмечается недостаток универсальных моделей, позволяющих прогнозировать показатели трелевки фор-вардерами, необходимых для дальнейшего повышения эксплуатационной эффективности сортиментоподборщиков, что затрудняет детальный анализ показателей их работы в зависимости от параметров машин в различных почвенно-грунтовых условиях с учетом класса энергонасыщенности и режима работы.

Цель работы: повышение эксплуатационной эффективности работы колесных сортиментоподборщиков на почвогрунтах различных категорий учетом их энергонасыщенности.

Объект исследования: почвогрунты лесосек под воздействием колесных движителей сортиментоподборщиков.

Предмет исследования: процесс эксплуатации колесных сортименто-подборщиков различной энергонасыщенности.

Задачи исследования.

1. Провести анализ показателей энергонасыщенности современных колесных сортиментоподборщиков, предлагаемых на российском рынке.

2. Составить математическую модель взаимодействия движителя колесного сортиментоподборщика с почвогрунтом, позволяющую учесть влияние энергонасыщенности на показатели его работы.

3. Получить дополнительные экспериментальные сведения о параметрах лесного почвогрунта, необходимые для реализации математической модели.

4. Разработать методику и провести экспериментальные исследования деформации почвогрунтов лесосек под воздействием сортиментопод-борщиков в зависимости от их параметров.

5. Оценить показатели эксплуатационной эффективности сортименто-подборщиков в зависимости от их энергонасыщенности в различных почвенно-грунтовых условиях.

Научная новизна. Разработана и исследована математическая модель взаимодействия движителя колесного сортиментоподборщика с почвогрун-том, отличающаяся учетом класса энергонасыщенности и режимов его работы, позволяющая на практике прогнозировать показатели трелевки и формулировать рекомендации по обоснованному подбору параметров энергонасыщенности сортиментоподборщика в широком спектре почвенно-грунтовых условий.

Значимость для теории и практики. Разработанная и исследованная математическая модель взаимодействия колесных движителей сортименто-подборщиков с почвогрунтами, с учетом класса энергонасыщенности и режимов его работы, развивает теоретические представления о взаимодействии лесных машин с почвогрунтами лесосек.

Реализация математической модели позволяет формулировать рекомендации по обоснованному выбору сортиментоподборщика и режимов его

работы в конкретных почвенно-грунтовых условиях лесосеки. Это на практике позволит повысить эксплуатационную эффективность колесных сорти-ментоподборщиков.

На защиту выносятся следующие положения:

- математическая модель взаимодействия колесного движителя сорти-ментоподборщика с почвогрунтом, отличающаяся учетом класса энергонасыщенности и режимов его работы;

- результаты реализации математической модели, формирующие методику обоснованного выбора класса энергонасыщенности колесного сорти-ментоподборщика и режимов его работы в конкретных почвенно-грунтовых условиях лесосеки;

- совершенствование классификации колесных форвардерных машин;

- методика прогнозирования значений главных параметров колесных форвардерных машин.

Методика и методы исследования. Основой для исследования явились работы признанных ученых в области лесозаготовительного производства. Использованы методы сбора и обработки информации. При разработке математической модели использованы теоретические положения движения машин в условиях бездорожья. На стадии проведения теоретических исследований применялся аппарат математического анализа, методы прикладной математики (методы численного решения и аппроксимации расчетных данных). На стадии планирования экспериментальных исследований использовались методы теории планирования эксперимента. Обработка опытных данных осуществлялась с использованием методов математической статистики и регрессионного анализа.

Достоверность выводов и результатов исследований обеспечивается применением методов математической статистики, проведением экспериментальных исследований в лабораторных и производственных условиях, математически подтвержденной адекватностью разработанных моделей, а также

удовлетворительной сходимостью теоретических и экспериментальных данных.

Апробация результатов проводилась на ежегодных НТК СПбГЛТУ в 2005 - 2015 гг., ежегодных НТК Лесомеханического факультета в 2005 -2015 гг., Международной научно-технической интернет-конференции «Леса России в XXI веке» (г. Санкт-Петербург), Всероссийской научно-практической конференции «Проблемно-ориентированные исследования процессов инновационного развития региона» (г. Петрозаводск).

Основное содержание работы опубликовано в 6 статьях из перечня журналов, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов диссертационных исследований. Общее число публикаций по теме работы составляет 7, результаты исследований отражены в отчетах по НИР.

Сведения о структуре работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, основных общих выводов и рекомендаций, списка использованных источников (включает в себя 138 наименований) и приложений. Основной текст работы изложен на 1 52 страницах основного текста, содержит 60 рисунков, 22 таблицы.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Леса России и их использование

Россия является самой крупной страной по лесным богатствам. Распределение мировой территории лесов между крупными лесными странами имеет следующий характер: Россия - 22%, Бразилия - 16%, Канада - 9%, США -6%, - Китай - 4%, Индонезия - 3%, Заир - 3%, Скандинавские страны - 2% и вместе взятые другие страны - 29% [2], [24]. Лесные ресурсы Российской Федерации составляют примерно 883 млн. га лесопокрытой площади. Общий запас древесины превышает 82 млрд м3. Средняя лесистость территории Российской Федерации составляет 45,4% [2], [24], [25]. Ее изменение по территории страны обусловлено, в основном, климатическими и антропогенными факторами. Леса России преимущественно бореальные, произрастающие в условиях холодного, умеренно-холодного и умеренного климата. В основном это хвойные леса, в южной части распространения- хвойно-лиственные [26], [27].

В целом по стране средний запас древесины на 1 га в спелых и перестойных насаждениях составляет 132 м , в том числе в лесах, возможных для эксплуатации, - 162 м . Ежегодный средний прирост древесины в лесах Рос-

33

сии -932,22 млн м , или 1,21 м на 1 га земель, покрытых лесной растительностью. Заготовка древесины осуществляется преимущественно при рубках главного пользования, проводимых в спелых и перестойных древостоях. Ежегодная расчетная лесосека составляет около 520 млн.м , в том числе похвойном хозяйству - 295 млн.м . В среднем по стране осваивается около 22% объема расчетной лесосеки. Расчетная лесосека по хвойном хозяйству на территории Европейско-Уральской части России осваивается на 40-60%[2], [24], [28].

Уход за лесом в последний год осуществлен на площади 1159,5 тыс. га. Объем заготовки древесины от рубок промежуточного пользования составил

29,5 млн м3 (19% общего объема заготовленной древесины или 26 % объема главного пользования) [29] - [31].

Лесные ресурсы Европейской части России огромны (примерно половина лесов Европы) [26], [27], и они формируют основную часть общего рынка древесины Европы [32]. Покрытые лесом площади Северо-Запада России составляют почти 90 млн. га. Это равняется около 26% общей лесной территории Европы. По данным на 2008г., средний запас на корню составля-

3 3

ет 117,1 м /га, ежегодно заготавливается 85,3 млн.м , чистый годовой при-

-5

рост равен 134,9 млн. м [33]. Леса Северо-Запада России находятся в боре-альной зоне, а основные лесообразующие древесные породы - это ель, сосна и береза. Другие породы включают осину и лиственницу [26], [27].

1.2. Природно-производственные условия таежной зоны европейской части России

География природно-производственных условий (ППУ) в России имеет значительную изменчивость. Наибольший объем лесозаготовительной деятельности приходится на таежную зону европейской части России [2]. Характеристика земель лесного фонда Северо-Запада России представлена в таблице 1.1.

По своим природно-климатическим условиям и, следовательно, ППУ данная зона резко разделяется на три подзоны [2]:

• Северо-таежная подзона - Мурманская обл. (55 %, северо-запад и юг),республика Карелия (60 %, кроме юга), Архангельская обл. (40 %, центр), республика Коми (45 %, центр);

• Среднетаежная подзона - республика Карелия (40 %>, юг), Вологодская обл. (60 %>, север и центр), Ленинградская обл. (20 %, северо-восток) Архангельская обл. (60 %, юг), республика Коми (35 %, юг);

• Южно-таежная подзона - Ленинградская обл. (80 %, кроме северо- восток), Новгородская обл. (65 %, север), Вологодская обл. (40 %, юг),

Тверская обл. (25 %, север), Ярославская обл. (70%, север и центр), Костромская обл. (100%), Кировская обл. (45 %, центр), республика Удмуртия (45 %, север), Псковская обл. (20 %, север).

Таблица 1.1 - Характеристика земель лесного фонда Северо-Запада РФ[2]

Площадь земель лесно- \0 % 3

го фонда, тыс. га цст т О И л

Регион й ою нь ст ес сто ло О ьн о ьг ле тел ще иб о4 ,ь т с о т Запас древесины, м

о г о В л н Й Й я К те тт ыи рт к ст о ас Пр то * ё СР ° ная с е Ле с и О е Ле

Архангельская обл. 29094 22337 77 54 2504

Ненецкий АО 447 190 42 1 18

Вологодская обл. 11653 10095 87 70 1602

Мурманская обл. 10048 5359 53 37 231

Респ. Карелия 14908 9486 64 53 946

Респ. Коми 901 30184 78 72 2966

Ленинградская обл. 5898 4667 79 56 825

Новгородская обл. 4112 3507 85 64 614

Псковская обл. 2467 2122 86 38 342

Всего по региону 117528 87947 75 53 10049

В таежной зоне европейской части РФ лесосек с количеством деревьев до 400 шт./га насчитывается около 5 %, до 600 шт./га - 35 %, от 60 до 800 шт./га - 40 %, от 800 до 1200 шт./га - 15 %, свыше 1200 шт./га - 5 % [2].

Существенную роль на выбор технологий и технических средств для их выполнения играют такие природно-климатические факторы, как температура воздуха, осадки, снежный покров, ветер. В таблице 1.2 приведены показатели, имеющие наибольшее значение для технологии лесопользования и использования техники [34], [35]. Природно-климатические условия в подзонах хорошо отражает вероятность появления лет с различным увлажнением (таблица 1.3) [34], [35]. Частота появления влажных и избыточно-влажных лет определяет состояние верхнего почвенного слоя по его механическому составу и влажности. При переходе с севера на юг территории лесов на влажных и избыточно-влажных почвах значительно сокращаются.

Специфика работы требует от лесных машин проходимости и высокой скорости движения. Машине приходится преодолевать пни, валежины, валуны, переувлажненную лесную целину, покрытую порубочными остатками и др. Кроме того, дорожные условия в лесу отличаются большой нестабильностью и изменчивостью в зависимости от природно-климатических условий [36] - [38], принятой технологии, а также частоты проезда машины по одному месту [39] - [43].

Важной особенностью грунтовых поверхностей в лесу является то, чтобольшое количество сучьев, вершин, тонкомера, подроста и т. д. как бы армируют слабую лесную грунтовую поверхность, придавая ей упругие и демпфирующие свойства, а также повышая ее несущую способность [44] -[47]. Ввиду большого количества сосредоточенных препятствий, имеющихся на пути движения машины, колеи в плане приобретают извилистый вид, а глубина их под правым и левым рядом колес может значительно отличаться (до 40-60 см)[48] - [52].

Таблица 1.2 -Основные климатические характеристики[34], [35]

Подзона Показатели

Средняя температура, оС Среднее количество осадков, мм Продолжительность устойчивых морозов, дни Среднее число дней в году Высота снежного покрова в лесу, см

В январе В июле С температурой - 40 оС с осадками Сильным ветром (15 м/с и выше) Средняя Максимальная

Твердыми Жидкими Смешанными

Северо-таежная -15 15 459 141 0,045 93 73 27 19 83 94

Средне-таежная -14 16,5 525 122 0,035 78 82 24 12 62 82

Южно-таежная -12 18 556 104 0,04 65 91 20 5 49 65

Таблица 1.3 -Распределение вероятности появления лет с различным увлажнением [34], [35]

Вероятность лет с различным увлажнением, %

х 1-й х ы х ы

Подзона х и X у х ы в и ч а ы в и л Н ^ с н н е ал х ы ал в о к

с у с а з а з у л о п в у у л о п ал в ч о т ы б з и

Северо-таежная 0 1 5 10 20 64

Средне-таежная 0 5 12 21 32 30

Южно-таежная 0 5 12 21 32 30

В формировании микрорельефа и мезорельефа на лесосеке принимают участие не только почвенно-климатические факторы - структурное состояние лесной почвы, водные свойства и режим, физико-механические свойства лесной почвы, но и производственно-технологические факторы - вид рубок, технология работы, используемые на валке машины, технологическое оборудование колесных машин, режим работы и др. [2],

Формирование поверхности лесосеки под действием колесных машин определяется водно-тепловым режимом лесной грунтовой массы, от которых в значительной мере зависят условия движения данной техники, формирование колеи и ее поверхностей. Лесная грунтовая масса и рельеф лесосеки особенно деформируются под действием движущейся трелевочной техники в весенний, летний и осенний период.

Представляя рельеф лесосеки набором неровностей различных форм, видов и размеров, можно выделить наиболее типичные, воздействия которых на трелевочные машины весьма существенно [53] - [55]. Каждое препятствие действует на машину и перемещаемую ею древесину по разному с учетом свих специфических особенностей. В общем виде лесосеки представляют со-

бой грунтовую поверхность с большим количеством естественных препятствий -преодолимых и не преодолимых.

Для трелевочной техники особое значение имеет несущая способность грунтовой массы, ее влажность, плотность и т.д. [56], [57]. Эти показатели влияют на проходимость и определяют возможность эффективной работы техники. Природные факторы, оказывающие влияние на состояние лесной грунтовой массы, включают: изменение влажности, температурного режима, попеременного оттаивания и замерзания в водонасыщенном состоянии ;температурный режим лесной грунтовой массы определяет миграцию в ней влаги[58], [59].

За расчетную влажность лесной грунтовой массы следует принимать наиболее вероятную неблагоприятную влажность, ограничивающую эффективную работу машины. Характер изменения текущей влажности лесной грунтовой массы в основном определяется типом грунта, связанным с ним типом леса, а также с географическим положением лесозаготовительного района, а следовательно, природно-климатическими условиями этого района [60] - [63].

Характер изменения влажности лесной грунтовой массы по глубине в течение годового или сезонного цикла не остается постоянным, однако качественное изменение ее для всех рассматриваемых случаев единообразно. Верхний слой лесной грунтовой массы, который в большей мере подвергается деформации под действием колесных трелевочных машин, существенно подвержен сезонному изменению. Нижние слои, находящиеся на глубине 50 см и ниже, имеют более стабильные сезонные показатели влажности [60] -[63].

Результаты статистического анализа о сезонном изменении влажности на глубине 20-50 см дают полную картину сезонного изменения этого показателя и являются определяющим фактором для оценки эффективной работы колесных трелевочных машин. На более глубоких горизонтах лесная грунто-

вая масса за весь период времени с положительными температурами находится в твердопластическом состоянии [60] - [63].

Для первичной укрупненной оценки лесной грунтовой массы можно принять деление на четыре категории [36], [64], [65]. Первая наиболее благо-приятнаяпо условиям проходимости для колесных машин категория имеет каменистые хрящеватые, щебенистые и сухие песчаные грунты. Вторая категория является также благоприятной по условиям проходимости для колесных машин. К третьей и четвертой категории относятся суглинистые, глинистые, супесчаные, торфяно-болотные и подзолистые влагонасыщенные грунты, неблагоприятные по условиям проходимости для колесных машин. Из расчетов, выполненных с учетом лесоустройства, ориентировочное распределение лесоэксплуатационных площадей по принятым категориям в процентах может быть принято следующим образом: грунты первой категории 7-9 %,грунты второй категории 35-37 %, грунты третьей категории 33-35 % и грунты четвертой категории 22- 25 % [36], [64], [65].

Такое деление может быть принято лишь условно для укрупненных приближенных оценок и прогнозирования, так как в чистом виде и изолированно друг от друга вышеназванные категории грунтов практически не встречаются. Поверхность многих лесосек имеет изменчивую влажность почвогрунтов со случайным мозаичным расположением. Игнорирование такого явления негативно отражается на проходимости форвардерных машин. При встречи с переувлажненными микроучастками машины застревают в них и «тонут» (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Аварийные ситуации с сортиментоподборщиками John Deere при попадании на микроучастки с переувлажненной почвой [2], [24]

Для оценки эффективности работы колесных машин необходимо знать расчетные характеристики: влажность, прочность, плотность, продолжительность периода с минимальной сезонной плотностью. На грунтах минимальной прочности колесная трелевочная машина будет иметь «минимальную»

проходимость или вообще не будет иметь, т. е. будет практически не работоспособна. Наибольшая влажность бывает в весенний период, однако в летне-осенний период она может изменяться существенно. Для статистической оценки лесной грунтовой массы были собраны данные об изменении ее влажности в ряде лесозаготовительных районах, что позволило получить математическую модель[66]:

ж = к0 + + к2в + къг (1.1)

где Ж- абсолютная влажность в % от массы сухого грунта на прогнозируемый период; К0, К1, К2, К3- числовые коэффициенты; Жн- начальная влажность, % для прогнозируемого периода; О- сумма осадков на прогнозируемый период; t - средняя температура воздуха за прогнозируемый период.

Полученная математическая модель отражает динамику изменения влажности лесной грунтовой массы в зависимости от ее начальных параметров, а также от ее вида и природно-производственных условий. Значения числовых коэффициентов для определения абсолютной влажности грунтовой массы в некоторых районах Северо-Запада РФ представлены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 -Числовые коэффициенты для определения абсолютной влажности грунтовой массы ряда районов Северо-Запада РФ[66]

Район Тип грунтовой массы Коэффициент

К0 К1 К2 Кэ

Архангельская обл. Подзолисто-суглинистые 3,72 0,8 0,05 -0,07

Вологодская обл. Подзолисто-суглинистые 11,3 0,3 0,15 -0,16

Респ. Коми Подзолисто-суглинистые 5,58 0,65 0,01 -0,03

Мурманская обл. Сильно подзолисто-суглинистые 7,52 0,9 0,09 -0,01

Ленинградская обл. Подзолисто-суглинистые 7,03 0,7 0,03 -0,15

Данное семейство математических моделей дает возможность прогнозировать абсолютную влажность грунтовой массы на различные сроки весенне-летнего и осеннего периода. В этой связи, полученные с их помощью материалы,в перспективе могут служить для оценки эффективности использования трелевочных машин с различными конструктивными параметрами.

В последние годы наблюдаются значительное изменение зимних климатических условий на Северо-Западе РФ[34]. Особенно это отразилось в большинстве регионов средней и южной подзон тайги, в которых зимы стали мягче. Снежный покров накрывает еще теплую лесную почву постоянным толстым слоем и сохраняет положительный температурный режим в ней практически на весь зимний период. Лесная грунтовая масса под воздействием движителей машин подвергается значительным изменениям влажности [34].

Данное явление мало изучено при взаимовлиянии движителей машин и грунтовой массы на проходимость и приспособляемость к выполнению технологического процесса и режимы работы. Для этого необходимо исследовать процессобразования глубины колеи и реализацию тяговых свойств машин при изменении влажности грунтовой массы и погодных условий.

Важную роль для обоснования параметров создаваемых и совершенствуемых лесных технологий и машин играет типизация лесных природно-производственных условий. Начало типизации условий в лесорастительных и лесозаготовительных районах положено во ВНИИЛМе и ЦНИИМЭ [67] -[69]. Базой для типизации послужили работы [70] - [79].

Изучению воздействия на лесную машину рельефа местности, физико-механических свойств почвогрунта, неровности пути, особенностей взаимодействия машины с опорной поверхностью и предметом труда, динамических свойств механизмов и систем самой машины и многих других факторов в процессе эксплуатации посвящено огромное количество научно-практических работ. При этом оценку возмущающих воздействий на лесные машины производят с помощью данных о характере почвенно-грунтовых и

рельефных условий и предмета труда, а также путем измерения динамических и кинематических процессов в одном из входных звеньев динамической системы «машина - технологическое оборудование - предмет труда» [18], [20].

Наиболее распространенной оценкой условий эксплуатации при исследований трелевочной техники является суммарный коэффициент сопротивления движению. Он представляет собой суммарное значение коэффициентов сопротивления движению трелевочной машины и трелюемой ею древесины [18], [20].

Большое влияния на эксплуатационные свойства колесных сортимен-топодборщиков оказывают все виды рельефов. К наиболее обширным ранним исследованиям микрорельефа поверхностей движения машин следует отнести работу проф. А.Б. Лурье [80], посвященную изучению микронеровностей сельскохозяйственных полей, и работу проф. А.А. Силаева [81], в которой предлагается классифицировать дороги по микронеровностям.

Изучению микропрофиля трелевочных волоков посвящены исследования Ю.А.Добрынина, Ю.Е. Рыскина, И.В. Григорьева и др. [38], [53] - [55], [82], [83]. В них выявлены основные особенности трелевочных волоков, как источников возмущения колебаний лесных колесных машин.

Ученый М.Г. Беккер [84] предлагает оценку геометрии поверхности мезорельефа при встречи колесной машины с препятствиями проводить по следующим критериям: преодоление препятствий, управляемость машины и дорожный комфорт. Ряд исследователей считает, что для того, чтобы оценивать неровности поверхности с точки зрения этих критериев, необходимо определить реальный профиль поверхности с учетом ограничений, вызванными геометрическими характеристиками машины. При этом полная или частичная потеря проходимости может наступить по двум причинам: из-за недостаточного клиренса, угла атаки, угла схода и т. п. элементов машины, либо из-за часто повторяющихся препятствий, вызывающих колебательные процессы в машине, что приводит к снижению скорости движения или пол-

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Андронов Александр Вячеславович, 2015 год

Библиографический список

1. Андронов А.В., Валяжонков В.Д., Добрынин Ю.А. Снижение воздействия машин на почвогрунт при проведении рубок ухода. Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2014. № 7. С. 151-157.

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 А.В., Куницкая О.А. Технология и машины лесосечных работ. Санкт-Петербург, 2012. 340 С.

3. Валяжонков В.Д., Васякин Е.А., Иващенко В.Н. Общая компоновка лесосечных машин последних поколений. Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2012. № 3. С. 160-164.

4. Валяжонков В.Д., Васякин Е.А., Беленький Ю.И., Коваленко А.А., Иванов В.А. Present-dayloggingtechniques. Системы. Методы. Технологии. 2012. № 1. С. 129-134.

5. Валяжонков В.Д. Классификация основных параметров колесных трелевочных машин. Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2008. № 3. С. 11.

6. Провоторов Ю.И., Валяжонков В.Д. Статистические модели параметров колесных лесопромышленных машин. Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2008. № 2. С. 9.

7. Валяжонков В.Д. Зарубежные исследования соответствия экологическим стандартам основных параметров лесозаготовительной техники. Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2008. № 5. С. 260-264.

8. Матвейко А.П., Федоренчик А.С. Технология и машины лесосечных работ. Мн.: Технопринт, 2002 - 480 с.

9. Сюнёв В., Соколов А., Коновалов А., Катаров В., Селиверстов А., Герасимов Ю., Карвинен С., Вяльккю Э. Сравнение технологий лесосеч-

ных работ в лесозаготовительных компаниях республики Карелия. Йо-энсуу: НИИ Леса Финляндии, 2008. - 126 с.

10.http://www.deere.com, дата обращения: 10 февраля 2015 г.

11.http://www.caterpillar.com, дата обращения: 10 февраля 2015 г.

12.http://www.rottne.com, дата обращения: 10 февраля 2015 г.

13.http://www.ponsse.com, дата обращения: 10 февраля 2015 г.

14.http://www.valmet.com, дата обращения: 10 февраля 2015 г.

15.http://www.nokiantyres.ru, дата обращения: 10 февраля 2015 г.

16.Анисимов Г.М. Эксплуатационная эффективность трелевочных тракторов. М.: Лесная промышленность. 1990.208 с.

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

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

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

20.Анисимов Г.М. Методика прогнозирования технического уровня лесосечных машин. СПб.: Известия СПб ГЛТА. 2005. С. 4-10.

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

22. Добрынин Ю.А. Повышение эффективности технической эксплуатации лесоосушительных систем на основе разработки технологического комплекса машин. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. СПб.: ЛТА. 1992. - 36 с.

23.Валяжонков В.Д., Никифорова А.И., Андронов А.В., Хахина А.М., Киселев Д.С. Преимущества и недостатки повышения рабочих скоростей лесных машин. В книге: Проблемно-ориентированные исследования процессов инновационного развития региона Материалы всероссий-

ской научно-практической конференции. Петрозаводский государственный университет. Петрозаводск, 2013. С. 23-24.

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

25.Патякин В.И., Меньшиков В.Н., Бит Ю.А. Основные концепции повышения эффективности лесозаготовок в Северо-Западном регионе, в том числе ленинградской области. Сб. научных трудов 1999. С. 38 - 40.

26.Лесная энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, Т. 1, 1985.- 564 с.

27.Лесная энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, Т. 1,1986. - 632 с.

28.Каракчиева И.В. Проблемы ведения лесного хозяйства в россии - расчетная лесосека // Современные наукоемкие технологии. - 2010. - № 9 - С. 144-147.

29.Андронов А.В., Валяжонков В.Д., Добрынин Ю.А., Дмитриев В.А. Технические средства осушения лесных земель для обеспечения доступности проведения рубок ухода. Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2014. № 8. С. 185-190.

30.Бестужев А.Н., Валяжонков В.Д., Добрынин Ю.А., Иванов В.А., Ива-щенко В.Н., Коваленко А.А. воздействие процесса трелевки древесины от рубок ухода на лесную среду. Системы. Методы. Технологии. 2012. № 1. С. 167-172.

31.Валяжонков В.Д., Иващенко В.Н., Юхнин М.И. Оценка технологических свойств агрегата в процессе создания посадочных мест при лесо-восстановлении на вырубках. Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2011. № 9. С. 219-222.

32. Винокурова Н., Оллонквист П., Холопайнен П., Виитанен Й., Мутанен A., Герасимов Ю. 2005. Challenges in roundwood trade between Finland and Russia - a cultural approach. НИИлесаФинляндии, Working Papers of the Finnish Forest Research Institute no. 7. 34 c.

33.Карвинен С., Вяльккю Э.,Торниайнен Т. 2006. Northwest Russian Forestry in a Nutshell. НИИлесаФинляндии, Working Papers of the Finnish Forest Research Institute no. 30. 85 с.

34.Кобышева Н.В., Акентьева Е.М., Ильина О.Б., Карпенко В.Н., Клюева М.В., Люлькович И.Н., Пигольцына Г.Б., Разова Е.Н., Семенов Ю.А., Хайруллин К.Ш. Энциклопедия климатических ресурсов Российской Федерации. СПб.: Гидрометеоиздат, 2005 г., 320 с.

35.Шойгу С.К., Фалеев М.И., Кириллов Г.Н. и др. Учебник спасателя. — 2-е изд., перераб. и доп.. — Краснодар: Советская Кубань, 2002. — 528 с.

36.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, С. 53 - 57.

37.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.

38.Рыскин Ю.Е. Особенности микропрофиля трелевочных волоков и их статистические характеристики / Труды ЦНИИМЭ. Вып. 103. М.: ЦНИИМЭ. 1970. С.21-27.

39.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.

40.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.

41.Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Рудов С.Е., Жукова А.И. Модель процесса циклического уплотнения грунта в полосах, прилегающих к тре-

левочному волоку. Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2010. № 2. С. 8-14.

42. Шапиро В.Я., Григорьев И.В. Деформация и циклическое уплотнение почвогрунта между грунтозацепами крупногабаритных лесных шин. // Техника и технология, № 2 (14). 2006 г. С. 94-100.

43.Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Жукова А.И. Особенности динамического уплотнения почвы при ее циклическом нагружении. // Актуальные проблемы современной науки, № 3 (30), 2006 г. С. 286-293.

44.Никифорова А.И., Хитров Е.Г., Пелымский А.А., 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.

45.Григорьев И.В., Макуев В.А., Былев А.Б., Хахина А.М., 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.

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

47.Базаров С.М., Григорьев И.В., Киселев Д.С., Никифорова А.И., Иванов А.В. Влияние деформации движителей колесно-гусеничных машин на их проходимость по лесосеке. Системы. Методы. Технологии. 2012. № 4 (16). С. 36-40.

48.Шиховцев Д.И. Деформируемость грунта под воздействием лесных машин // Лесная промышленность. -1981. №12. С. 22 - 23.

49.Шиховцев Д.И. Проходимость гусеничных тракторов по глубокой колее // Лесная промышленность. 1992. №3. - С. 15-17.

50.Котиков В.М., Сабо Е.Д., Макарова О.В. Уплотнение и разуплотнение почвы после концентрированной рубки еловых насаждений // Лесное хозяйство. 1994. №5. - С. 46 - 49.

51. Савицкий В.Ю. Влияние лесосечных машин на почву // Лесная промышленность. 1992. №1. - С. 24.

52.Торлопов В.П. Разработка лесосек со слабыми грунтами // Лесная промышленность. 1989. № 10. - С. 14 - 15.

53. Добрынин Ю.А. Некоторые результаты статистического исследования микропрофиля трелевочных волоков / Научные труды ЛТА. № 147. Л.: Изд. ЛТА, 1972. С. 55-57.

54. Добрынин Ю.А., Помогаев С.А. Шпак Ф.П. Исследования микропрофиля трелевочных волоков на основе теории случайных функций. / Межвузовский сборник научных трудов. Вып. 1. Л.: Изд. ЛТА.1972. С. 24-26.

55.Добрынин Ю.А. Исследования параметров трелевочных волоков как системы случайных волоков в сб. «Машины и орудия для механизации лесозаготовок». Межвузовский сборник научных трудов. Вып. 5. 1976, С. 17-20.

56.Анисимов Г.М. Новая концепция взаимодействия трелевочного трактора с волоком / Межвузовский сборник научных трудов. СПб.: Изд. ЛТА, 1997. С. 12-15.

57.Ксеневич И.П., Ляско М.И. О нормах и методах оценки механического воздействия на почвогрунты движителей сельскохозяйственной техники. // Тракторы и сельхозмашины. 1986. № 3. С. 9-14.

58.Рогалюк Л.А., Андрюшин М.И., Козлов H.H. Как оценивать воздействие движителей на лесные почво-грунты // Лесная промышленность. -1993. № 4.-С. 23-27.

59. Котиков В.М., Сладкевич Я.В. Ходовые свойства машин и экология // Лесная промышленность. 1990. № 12. С. 5-9.

60.Виногоров Г.К. Машины и лесная среда // Лесная промышленность. 1984. № 9. С. 26-28.

61.Ермольев В.П., Виногоров Г.К. Ученые лесоводы о механическом воздействии на почву // Лесная промышленность. 1985. №4. - С. 18-21.

62.Ермольев В.П., Виногоров Г.К. Механика воздействия машин на лесные почвы //Лесная промышленность. 1995. №3. - С. 27-30.

63.Анисимов Г.М. Эксплуатационная эффективность трелевочных тракторов. М.: Лесная промышленность. 1990.208 с.

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

65.Рыскин Ю.Е., Проворотов Ю.И. и др. Трехосные тракторы на лесосеке // Лесная промышленность. 1991. № 7. - С. 6-8.

66.Виногоров Г.К. Машины и лесная среда // Лесная промышленность. 1984. № 9. С. 26-28.

67.Ермольев В.П., Виногоров Г.К. Ученые лесоводы о механическом воздействии на почву // Лесная промышленность. 1985. №4. - С. 18-22.

68.Ермольев В.П., Виногоров Г.К. Механика воздействия машин на лесные почвы //Лесная промышленность. 1995. №3. - С. 27-32.

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

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

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

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

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

74.Григорьев В.Я., Пехник Л.П, Подсядловский С.Н. Оценка противо-эрозионной почв в следах трактора // Почвоведение. 1993. № 2.

С. 34-39.

75.Карпачевский Л.О. Лес и лесные почвы. М.: Лесная промышленность. 1981.262 с.

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

77.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.

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

79. Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. М.: Колос. 1970. 376с.

80. Силаев A.A. Спектральная теория подрессоривания транспортных машин. М: Машиностроение. 1963. 202 с.

81. 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.

82. 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.

83.Беккер М. Г. Введение в теорию систем местность машина: Пер. с англ. / Под ред. В.В. Гуськова. М.: Машиностроение, 1973. - 520 с.

84.Варава В.И., Чукичев А.Н., Добрынин Ю.А. Анализ нестационарной нагруженности трансмиссии лесохозяйственного тягово-приводного агрегата. // Лесной журнал. 1989. № 1. - С. 14-19.

85.Зеленин А.И., Баловнев В.Н. Машины для земляных работ. М.: Машиностроение. 1975. 248 с.

86.Анисимов Г.М., Григорьев И.В., Кочнев A.M., Патякин В.И., Иванов В.А. Мобильный измерительный комплекс. Патент на полезную модель № 48052 опубл. 10.09.2005. Бюлл. № 25.

87. 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.

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

89.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.

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

91.Григорьев И.В., Григорьева О.И. Повышение экологической эффективности лесохозяйственного производства. Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2014. Т. 2. № 3-4 (8-4). С. 51-55.

92.Вомперский С.Э. Экологизация лесного и сельского хозяйства в связи с задачами устойчивого развития. // Лесное хоз-во. 1999. №5. С. 22-25.

93.Цикалов А.Г., Гудкова A.A., Бондарев Т.А. и др. Экологическое нормирование воздействия лесозаготовительной техники на лесные экосистемы. // Лесное хозяйство. 2002. № 5. С. 22-24.

94. Русаков В.А. Проблема переуплотнения почв движителями и эффективные пути ее решения. - М., 1998. - 360 с.

95.Язов В.Н. Воздействие лесных машин на многослойный массив почвогрунта: автореф. дис. канд. техн. наук. - СПб., 2013. - 19 с.

96.Gunnar Bygdén. Forest Technician Olofsfors AB [Электронный ресурс]. -Режим доступа: www.olofsfors.se.

97.Валяжонков В.Д., Патякин В.И. Повышение проходимости лесотранс-портной системы за счет дополнительного ведущего колеса технологического модуля. Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2005. № 173. С. 81-86.

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

99.Saarilahti M. Development of a protocol for ecoefficient wood harvesting on sensitive sites (Ecowood). Evaluation of the WES-method in assessing the trafficability 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.

100. Валяжонков В.Д. Исследование некоторых эксплуатационных показателей трелевочных тракторов ОТЗ различной энергонасыщенности. Автореф. дис. канд. техн. наук. Л.: ЛТА, 1973. 20 с.

101. Владимиров А.И. Исследование тяговой динамики гусеничного трактора класса 3 т, повышенной энергонасыщенности. Труды НАТИ, 1966, С. 186-191.

102. Свиршевский Б.С. Эксплуатация машинно-тракторного парка. Сельхозгиз, М., 1958. 195 с.

103. Соловейчик А.Г. О параметрах скоростных тракторов. «Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства»,

1962, №4. С.12 - 18.

104. Никифорова А.И., Киселев Д.С., Хахина А.М. Влияние скорости

движения трелевочной системы на деформации почвогрунта лесосеки /

Материалы республиканского научно-практического семинара-конференции «Инновационная система и методы использования и воспроизводства лесных ресурсов на базе новых технологий интенсивного лесопользовния»-Петрозаводск: ПетрГУ, 2012. С. 48-51.

105. Григорьев И.В., Жукова А.И., Беленький Ю.И., Лепилин Д.В., Киселев Д.С. Экспериментальные исследования эксплуатационной и экологической эффективности колесных трелевочных тракторов «Технология и оборудование лесопромышленного комплекса» Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 1, СПб: ЛТА 2008 г. С. 22-31.

106. Григорьев И.В., Лепилин Д.В., Барашков И.А., Киселев В.С., Киселев Д.С. Обоснование расчетных схем при теоретических исследованиях динамического уплотнения почвогрунта трелевочной системой / «Технология и оборудование лесопромышленного комплекса». Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 1. СПб: ЛТА 2008 г.

С. 11-20.

107. Киселев Д.С. Математическая модель влияния упругости движителя на уплотнение почвогрунта / Материалы 9-ой международной научно-практической Интернет-конференции «Леса России в XXI веке». СПб.: СПбГЛТУ, 2012. С. 74-78.

108. Базаров С.М., Григорьев И.В., Киселев Д.С., Никифорова А.И., Хахина А.М. Математическая модель образования колеи в почвогрун-тах колесными машинами с упругими шинами // Научное обозрение, 2012. № 5. С. 332- 342.

109. Базаров С.М., Григорьев И.В., Киселев Д.С., Никифорова А.И. Влияние деформации движителей колесно-гусеничных машин на их проходимость по лесосеке // Системы. Методы. Технологии, 2012. № 4. С. 108-118

110. Киселев Д.С. Уменьшение колееобразования при работе лесных машин на переувлажненных почвогрунтах / Материалы тематических

конференций Политехнического фестиваля молодых ученых и специалистов. СПб.: СПбГПУ, 2012. С. 204-207.

111. Григорьев И.В., Былев А.Б., Хахина А.М., 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.

112. Хахина А.М. Оценка влияния режима работы лесных машин на уплотнение почвогрунта в боковых полосах. Автореф. дис. канд. техн. наук. Петрозаводск.: ПетрГУ, 2013. 20 с.

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

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

115. Петрушов В.А. Обобщенный метод расчета сопротивлений качению автомобилей и автопоездов с различными типами привода. М.: издательство НАМИ, 1965. (Труды НАМИ, вып. 76).

116. Трофимов В.Т. Липкость грунтов. В сборнике: Российская геологическая энциклопедия, место издания М.-СПб., Изд-во ВСЕГЕИ, том 2. 192 с.

117. Гольштейн М. Н. Механические свойства грунтов. М.: Стройиз-дат, 1973.-375 с.

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

119. Ульянов Н.А. Основы теории и расчета колесного движителя землеройных машин. М.: Машгиз, 1962. 208 с.

120. Терцаги К. Теория механики грунтов. М.: Госстройиздат. 1961. 508 с.

121. Ларин В.В. Методы прогнозирования опорной проходимости многоосных колесных машин на местности: Автореферат дис. докт. техн. наук: 05.05.03.-М., 2007.-32 с.

122. Бабков В.Ф., Безрук М. В. Основы грунтоведения и механики грунтов. М.: Высшая школа, 1976. - 328 с.

123. Бабков В.Ф., Бируля А.К., Сидеико В.М. Проходимость колёсных машин по грунту. М,: Автотрансиздат, 1959. - 189 с.

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

125. Бленд Д. Теория линейной вязко-упру гости. М.: Мир. 1965.200 с.

126. ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. М.: Стандартинформ, 2011. 83 с.

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

128. ГОСТ 27593-88. Почвы. Термины и определения. 9 с.

129. Розанов Б. Г. Морфология почв. — М.: изд. МГУ, 1983. 320 с.

130. Капица П.Л. Эксперимент, теория, практика. М.: Наука. 1981. 496 с.

131. Гуров СВ. Планирование и статистическая обработка результатов экспериментов. Методические указания. СПб.: ЛТА. — 31 с.

132. Вайнберг Дж., Шумекер Дж. Статистика. М.: Статистика, 1979. 389 с.

133. 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.

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

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

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

137. Баловнев В.И. Определение оптимальных параметров и выборзем-леройных машин в зависимости от условий эксплуатации: учеб. пособие. - М; МАДИ (ГТУ), 2010. - 134 с.

138. Андронов А.В., Валяжонков В.Д., Добрынин Ю.А. Модели формирования главных параметров колесных форвардерных машин. Вестник Красноярского государственного аграрного университета. Красноярск, 2015. №9. С. 181-190.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ЗАО «Лесной комплекс» 188980, Ленинградская обл., Выборгский район, поселок Зайцево. ул. Первомайская, д. 10 тел. 46-237; Email: [e-mail]

УТВЕРЖДАЮ y^F^S. Генеральный диракг~ ЗАО «Лесной клутйекйг

___' сентября 2014 г.

акт

О внедрении научно-производственных испытаний по эффективному использованию колесных сортиментоподборщиков в зависимости от условий эксплуатации и режимов работы.

Опыты проводились на лесосеках ЗАО «Лесной комплекс»» (пос. Зайцево, Выборгский район, Ленинградская область). Для испытаний был использован колесный сортиментоподборщик John Deere 1110D, основные характеристики которого представлены в таблице.

Основные характеристики сортиментоподборщика John Deere 1110D при полевых испытаниях

Показатель Значение

Выходная мощность, кВт 126,5

Крутящий момент. Н м 715

Тяговое усилие, кН 150

Скорость движения (1 скоростной диапазон), км/ч 0-8

Скорость движения (2 скоростной диапазон), км/ч 0-23

Масса, кг 14700

Максимальная грузоподъемность, кг 12000

Шины 700-26,5

Колесная формула 8x8

Дорожный просвет, мм 705

С учетом максимальной грузоподъемности и массы машины, за счет варьирования массы лесоматериалов в кузове, диапазон изменения коэффициента энергонасыщенности составил от 4,7 до 8.6 кВт/т.

Экспериментальные участки (волока) подбирались относительно ровные, длиной 200 м. Трассы разбивали на участки через каждые 20 м, где проводился контроль глубины колеи и отбор образцов почвогрунта для

определения физико-механических свойств. Глубина колеи определялась как среднее двух значений (под левому и правому ряду по ходу движения трактора) при помощи линейки, также проводились замеры транспортной скорости форвардера на участках между пикетами.

В опытах на почвогрунтах III категории (среднее значение модуля деформации почвогрунта, отобранного с экспериментальных трасс, составляло 0,3949 - 0,4111 МПа, коэффициент вариации 0,0831 - 0,1151; среднее значение удельного сцепления составляло 5,06 - 5,25 кПа, коэффициент вариации 0,1175 - 0,1457; среднее значение угла внутреннего трения составляло 10,91 - 12,39 коэффициент вариации 0,0511 - 0,1126) значение глубины колеи после прохода сортиментоподборщика изменялось в диапазоне от 16,2 до 21,25 см в зависимости от коэффициента энергонасыщенности сортиментоподборщика, коэффициент вариации в диапазоне от 0,1 до 0,1541, максимальное отличие теоретического и экспериментального значения составило -7 %. Скорость сортиментоподборщика изменялась от 0,96 до 2,12 м/с, коэффициент вариации от 0,099 до 0,1062, максимальное отличие теоретического и экспериментального значения составило 4 %. Число наблюдений 10 достаточно для получения оценки с требуемой доверительной вероятностью.

В опытах на почвогрунтах II категории (среднее значение модуля деформации почвогрунта, отобранного с экспериментальных трасс, составляло 0,983 - 0,999 МГ1а, коэффициент вариации 0,0763 - 0,1097; среднее значение удельного сцепления составляло 10,66 - 10,84 кПа, коэффициент вариации 0,0566 - 0,1240; среднее значение угла внутреннего трения составляло 13,22 - 14,12°, коэффициент вариации 0,1126) значение глубины колеи после прохода сортиментоподборщика изменялось в диапазоне от 3,1 до 4,35 см в зависимости от коэффициента энергонасыщенности трактора, коэффициент вариации в диапазоне от 0,0901 до 0,1589, максимальное отличие теоретического и экспериментального значения составило -5 %. Скорость сортиментоподборщика изменялась от 1,49 до 3,17 м/с, коэффициент вариации от 0,1037 до 0,1434, максимальное отличие теоретического и экспериментального значения составило 6 %. Число наблюдений 10 достаточно для получения оценки с требуемой доверительной вероятностью.

Полученные результаты подтверждают теоретические исследования и имеют практическую значимость для производственной деятельности предприятия ЗАО»Лесной комплекс.

Соискатель

ФГБОУ ВПО СПбГЛТУ

Андронов A.B.