Совершенствование моделей для оценки колееобразования и уплотнения почвогрунтов под воздействием движителей колесных лесных машин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.01, кандидат наук Песков, Валерий Борисович

• Песков, Валерий Борисович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Песков, Валерий Борисович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Аспекты воздействия движителей машин на почвогрунт

1.2. Подходы к моделированию взаимодействия движителей лесозаготовительных машин с опорными поверхностями

1.3. Физическо-механические свойства опорных поверхностей движения лесозаготовительных машин

1.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Основные расчетные зависимости и общий подход к построению математической модели

2.2. Исследование взаимосвязей параметров движителя, почвогрунта и пятна контакта

2.3. Разработка уточненной математической модели для расчета деформации почвогрунта под воздействием эластичного движителя

2.4. Исследование взаимосвязей физико-механических свойств опорных поверхностей

2.5. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Сведения о методике и аппаратуре лабораторных исследований

3.2. Сведения о методике и аппаратуре полевых опытов

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Результаты исследования взаимосвязи вязкости и модуля деформации кернов почвогрунта

4.2. Результаты верификации математической модели

4.3. Разработка рекомендаций по практическому использованию результатов исследования

4.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Программа для реализации вычислительного эксперимента по исследованию взаимосвязей параметров движителя, почвогрунта и пятна контакта

Приложение 2. Результаты исследования взаимосвязей физико-механических свойств опорных поверхностей

Приложение 3. Результаты исследования вязкости образцов грунта

Приложение 4. Результаты полевых опытов по исследованию колееобразования и уплотнения почвогрунта

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование моделей для оценки колееобразования и уплотнения почвогрунтов под воздействием движителей колесных лесных машин»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Известно, что трелевка является одной из наиболее ответственных операций на лесосеке [32], [34], [75]. Современная технология лесосечных работ должна быть не только высокопроизводительной, но и экологичной [28], [32], [34], [100]. Трелевочные машины взаимодействуют с почвогрунтом, при этом возможно образование глубокой колеи, вызванное переуплотнением и срезом слоев опорной поверхности, а также повреждение корневой системы подроста, что наносит вред лесной экосистеме. Особо заметно проявляется воздействие колесных машин на грунт [32], [34]. В связи с этим, внимание многих ученых обращено на вопросы снижения негативных последствий трелевки. Проблематикой трелевки в нашей стране занимались Г.М. Анисимов, Ю.Ю. Герасимов, Э.Ф. Герц, И.В. Григорьев, В.А. Иванов, В.М. Котиков, В.Г. Кочегаров, А.М. Кочнев, В.К. Курьянов, В.А. Макуев, В.Н. Меньшиков, Д.Г. Мясищев, Ф.В. Пошарников, П.Б. Рябухин, В.С. Сюнев, И.Р. Шегельман, Ю.А. Ширнин и многие другие ученые.

Предложены критерии экологичности трелевки, базирующиеся, например, на соотношении площади, отведенной под волоки, к общей площади лесосеки [121] - [126], либо на пороговом значении глубины колеи, при превышении которого вариант выполнения операции признают нежелательным [107], [146] -[149].

Критерии предназначены для подбора параметров машин, то есть для поддержки принятия решений по организации лесосечных работ с учетом требований по сохранению окружающей среды. Они, равно как и методики их расчета, нуждаются в дальнейшем уточнении, поскольку научное описание связи

колееобразования, уплотнения грунта, параметров движителя и работы машины на лесосеке, далеко от завершения.

Полагаем, что дальнейшие исследования, ориентированные на получение сведений о результатах воздействия движителей лесозаготовительных машин на грунт, будут актуальны для теории и практики лесозаготовительного производства.

Степень разработанности тематики исследования. Известно несколько подходов к оценке экологичности трелевки древесины. В качестве количественных характеристик используются: плотность почвогрунта после воздействия движителя, относительное уплотнение почвогрунта, глубина колеи после одного либо нескольких проходов машины по волоку, площадь лесосеки, оказавшейся под воздействием движителей лесозаготовительных машин. Для составления математических моделей, прогнозирующих комплекс показателей взаимодействия движителя с опорной поверхностью, наиболее перспективным является подход, основанный на решении дифференциального уравнения вдавливания штампа-движителя в деформируемый массив грунта. При его использовании в рамках единой модели возможно рассчитать деформации сжатия и сдвига опорной поверхности и, таким образом, оценить показатели уплотнения и колееобразования лесного почвогрунта под воздействием движителя машины. Однако, как правило, решение уравнения вдавливания штампа-движителя в массив почвогрунта получают только для глубины колеи методом итераций, что затрудняет его практическое использование. Задача решается в упругой постановке, вязкие деформации грунта учитывают косвенно поправочным коэффициентом на время воздействия, увеличивающим расчетное значение давления на опорную поверхность. Сведения, относящиеся к характеристикам вязкости почв и грунтов, противоречивы и нуждаются в дальнейшем уточнении. В ряде случаев одним из входных параметров является давление движителя на поверхность контакта с почвогрунтом, которое зачастую

определяют без учета взаимного влияния геометрических параметров и жесткости движителя, а также свойства почвогрунта.

Цель работы - повышение экологичности трелевки на базе дальнейшего развития научного описания взаимодействия движителей колесных машин с почвогрунтами.

Объект исследования - почвогрунты лесосек, деформируемые движителями колесных трелевочных тракторов.

Предмет исследования - процесс колееобразования и уплотнения почвогрунтов лесосек под воздействием движителей колесных трелевочных тракторов.

Задачи исследования, решение которых необходимо для достижения цели работы:

1. Разработать уточненную математическую модель взаимодействия колесного движителя с опорной поверхностью на базе решения дифференциального уравнения вдавливания штампа-движителя в массив почвогрунта при различных реологических моделях почвогрунта.

2. Провести анализ решения и получить упрощенные соотношения, позволяющие определить деформации почвогрунта аналитически, не прибегая к итерациям.

3. Разработать уточненные зависимости для определения давления движителя на поверхность контакта с почвогрунтом, учитывающие геометрические параметры и жесткость движителя, а также свойства почвогрунта.

4. Уточнить сведения о вязкости лесного почвогрунта и выявить взаимосвязи параметра вязкости и физико-механических свойств почвогрунта.

5. Провести верификацию результатов теоретических разработок по определению уплотнения почвогрунта и исследованию колееобразования под воздействием колесного движителя.

6. Разработать рекомендации по применению полученных результатов в практике организации лесосечных работ.

Научная новизна результатов исследования представлена уточненной математической моделью взаимодействия движителя колесной лесной машины с почвогрунтом, строящейся на базе решения дифференциального уравнения вдавливания штампа-движителя в деформируемую опорную поверхность, отличающейся от известных возможностью одновременной оценки деформаций уплотнения и сдвига при различных реологических моделях почвогрунта, раскрывающей влияние параметров движителя трелевочной машины на колееобразование и уплотнение почвогрунта и позволяющей на стадии планирования и организации лесосечных работ подбирать параметры движителя, допустимые с точки зрения воздействия на почвогрунт лесосеки. Научные положения, выносимые на защиту:

1) Уточненная методика расчета показателей воздействия колесного движителя на почвогрунт, колееобразования и уплотнения почвогрунта при циклическом воздействии, строящаяся на решении уравнения вдавливания штампа-движителя в деформируемую опорную поверхность с учетом реологических моделей почвогрунта при варьировании физико-механических свойств почвогрунта и параметров движителя.

2) Результаты исследования взаимосвязи вязкости и физико-механических свойств лесного почвогрунта.

3) Результаты реализации математической модели и зависимости, позволяющие на стадии планирования и организации лесосечных работ подбирать параметры движителя, допустимые с точки зрения воздействия на почвогрунт лесосеки, реализованные в виде автоматизированного рабочего места в среде Microsoft Excel.

Теоретическая значимость результатов исследования обусловлена тем,

что:

1) Проведено уточнение существующих методик расчета колееобразования и уплотнения почвогрунта при циклическом воздействии колесного движителя, решения уравнений получены с учетом реологических моделей почвогрунта.

2) Раскрыто влияние физико-механических свойств почвогрунта, геометрических параметров и жесткости колесного движителя на давление по поверхности контакта с почвогрунтом и несущую способность опорной поверхности под воздействием колесного движителя.

3) Уточнены сведения о взаимосвязи вязкости и физико-механических свойств лесного почвогрунта.

Практическая значимость результатов исследования:

1. Предлагаемые зависимости позволяют на стадии планирования и организации лесосечных работ подбирать параметры движителя, допустимые с точки зрения воздействия на почвогрунт лесосеки.

2. Разработанное автоматизированное рабочее место в среде Microsoft Excel позволяет упростить процесс принятия решений по выбору способа трелевки и комплектованию парка машин лесозаготовительного предприятия с учетом требований по снижению ущерба почвогрунту лесосеки.

Методология и методы исследования. Теоретическую основу исследования составляют положения механики грунтов и теории движения автотранспорта по бездорожью. При описании показателей взаимодействия движителя с грунтом использованы методы математического анализа, а также численные методы прикладной математики. На экспериментальной стадии выполнения работы использованы методы планирования и организации экспериментов, статистической обработки опытных данных.

Достоверность результатов исследования обусловлена тем, что основные идеи работы базируются на классических и общепринятых

допущениях механики грунтов; на всех стадиях выполнения работы использовано лицензионное программное обеспечение; выявлена удовлетворительная сходимость результатов теоретических и экспериментальных исследований, в известных случаях - удовлетворительное согласование авторских разработок со сведениями независимых источников.

Апробация результатов. Материалы работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на научно-технической конференции «Леса России: политика, промышленность, наука, образование» (Санкт-Петербург, 2018), на международной научно-практической конференции «Роль науки в развитии социума: теоретические и практические аспекты» (Санкт-Петербург, 2018), на научно-технической конференции института технологических машин и транспорта леса по итогам научно-исследовательских работ 2017 (Санкт-Петербург, 2018), на научно-технической конференции «Леса России: политика, промышленность, наука, образование» (Санкт-Петербург, 2017). Результаты исследований прошли апробацию в производственных условиях в ООО «АрСко-Лес» (Псковская обл.) и рекомендованы ко внедрению. Результаты опубликованы в 2 работах в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации основных результатов диссертационных исследований, общее количество публикаций по теме работы - 16.

Сведения о структуре работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав основного текста, общих выводов и рекомендаций, библиографического списка (160 источников), 5 приложений. Основной текст работы изложен на 163 машинописных страницах, содержит 75 рисунков и 28 таблиц. Общий объем диссертации, включая приложения - 190 страниц машинописного текста, содержащего 97 рисунков и 41 таблицу.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Аспекты воздействия движителей машин на почвогрунт

Проблематика взаимодействия движителей машин с опорными поверхностями многогранна и разрабатывается исследователями в различных областях науки и техники - сельском и лесном хозяйстве, теории автомобильного транспорта, военном деле.

Ученых, занимающихся проблемами сельского хозяйства, в большей степени интересуют вопросы сохранения плодородия почв, так или иначе повреждаемых сельскохозяйственными машинами. Воздействие техники на почвы характеризуют уплотнением, которое не должно превышать критическую величину [77] - [79], [97].

С точки зрения автомобильного транспорта и военного дела, в первую очередь, важна проходимость машин - способность преодолеть заданный маршрут с заданной скоростью. На первый план выходят тягово-сцепные свойства движителя, тесно связанные с колееобразованием [2], [7], [73], [80], [98].

Отметим, что поведение грунтов под нагрузкой также изучают в строительстве. Рассматриваются случаи длительного воздействия фундаментов на грунт, вопросы ползучести и длительной прочности оснований, а также поведение грунтов при температурном воздействии [85], [117].

В науке о лесозаготовительном производстве важны и экологические аспекты, и технологические [10], [32], [34]. Под воздействием движителей

лесозаготовительных машин происходят следующие изменения структуры и свойств лесных почвогрунтов [127]:

1) Уплотнение лесных почвогрунтов, вызванное сжатием, приводит к угнетению развития корневой системы деревьев, что затрудняет последующее лесовосстановление.

2) Образование колеи, обусловленное как сжатием, так и сдвигом слоев почвогрунта, повышает сопротивление движению машины и снижает ее проходимость. Кроме того, образование глубокой колеи может привести к заболачиванию лесосеки.

3) Перемешивание и срез слоев лесного почвогрунта, что может нарушать весь комплекс физических условий в почвогрунте: водный, воздушный и тепловой режимы, и, следовательно, условия биологической деятельности микроорганизмов и растений.

Уплотнение характеризуют либо абсолютным значением плотности почвогрунта после воздействия движителя, либо относительным уплотнением (отношением плотности после воздействия и начальной плотности почвогрунта) [35], [37].

Например, показано, что плотность дерново-подзолистого сухого суглинистого почвогрунта 1,47-1,55 г/см3 еще приемлема с точки зрения возобновления и роста ели, а при плотности 1,55-1,6 г/см3 и более рост практически невозможен [76], [93]. Пороговое значение плотности зависит от породы древесины и состава почвогрунта [76], [93]. Учеными с сельском хозяйстве накоплен аналогичный опыт при изучении роста сельскохозяйственных культур [97], [129].

С другой стороны, ряд источников рекомендует ограничиваться величиной относительного уплотнения, а не абсолютным значением плотности после

воздействия [11], [12], [40]. Относительное уплотнение не должно превышать 1030 % [12].

Колееобразование оценивают абсолютным значением глубины образующейся колеи [107]. В работах [87], [88] отмечено, что глубина колеи не должна превышать клиренс лесозаготовительной машины - но это требование, по нашему мнению, следует отнести скорее к критерию проходимости машины. Зарубежные исследователи рекомендуют принимать критическую глубину колеи после первого прохода машины в пределах 0,2 м [146] - [149]. Считается, что, если после первого прохода машины по волоку образуется более глубокая колея, при последующих проходах машины структура почвогрунта будет разрушена и волок не будет укатываться, а лесной экосистеме будет нанесен критический ущерб [146] - [149].

Нарушение физических процессов в почвогрунте связано с изменением его структуры. При этом изменение структуры сравнительно неглубокого слоя, в пределах нескольких сантиметров, может привести к негативным последствиям. Например, в работах [68], [135] отмечено, что уплотнение верхнего слоя почвы заметно снижает его фильтрационные способности и нарушает процессы влагопереноса, что нарушает естественный баланс экосистемы. Ряд авторов предлагают в качестве критерия экологичности использовать отношение площади лесосеки, отведенной под волоки, и общей площади лесосеки [121] -[126], даже не рассматривая уплотнение и колееобразование. Методики расчета площадей поврежденных участков и длин трелевочных волоков обоснованы и подробно рассмотрены в работах [13], [94] - [96].

Таким образом, известно несколько подходов к определению экологичности трелевки древесины, основанных на оценке плотности почвогрунта после воздействия машин, глубины колеи и площади лесосеки, оказавшейся под воздействием движителей лесозаготовительных машин. Следовательно, при проведении наших исследований желательно

ориентироваться на составление математических моделей, прогнозирующих сразу несколько показателей взаимодействия движителя с опорной поверхностью.

1.2. Подходы к моделированию взаимодействия движителей лесозаготовительных машин с опорными поверхностями

К настоящему времени сложился ряд подходов к определению интересующих показателей поведения грунта под внешним воздействием.

Зачастую моделью движителя выступает штамп-деформатор, вдавливаемый в деформируемый массив грунта [2], [7], [11], [12], [32], [56], [80], [97], [107]. Известно несколько основных зависимостей, выражающих связь между контактным напряжением и деформацией массива грунта. Кратко рассмотрим основные из них.

Формула В.П. Горячкина-М.Н. Летошнева [12], [97]:

сг = к— (1.1)

где о - контактное напряжение, Н - деформация грунта, к, ^ - эмпирические коэффициенты, зависящие от свойств грунта и параметров штампа.

По величине Н находится относительная деформация грунта е [12]:

Н

е = —, (1.2)

Н

где Н - толщина деформируемого слоя грунта, иногда называемая «мощность слоя грунта», а также увеличение плотности грунта после воздействия Ар [12]:

кр = £Ро, (1.3)

где р0 - начальная плотность грунта.

На базе формулы (1.1) и уравнения вязкоупругого тела Максвелла для связи напряжения и деформации:

Шб 1 йа 1

Ш Е ^

(1.4)

где Е - модуль деформации, ц - вязкость грунта, Г.М. Анисимов получил уравнения состояния лесной почвы под воздействием движителя [12]:

£ =

'1 /Л

Е гц\> АР = Р

Ш

г1 /Л

т

(1.5)

(1.6)

Е гр\

где \ - скорость машины, / - длина пятна контакта.

Заметим, что модуль деформации определен в работе [12] следующим образом:

соЬа(\ -у2)

Е =

И

(1.7)

где ю - эмпирический коэффициент, зависящий от формы штампа, Ь - ширина штампа, V - коэффициент Пуассона, зависящий от свойств грунта, тогда [12]:

гоьЬа(-У-Уг - ^ Е ,

Ар - Р0 А

1+

} v

(1.8)

Также для случаев многократного воздействия на грунт, например, при многократном прохождении машины по следу, получена формула [12]:

гаъьа(( -у2 '

р = Р0А

Е

Р = Р0 А\

д>ьа( -у2)

Е

/ Т'

У

1 +

V У

Л/

ЛУ 1Л

1 + NН

V У

1+

1

\

1 + — ^ N АН

(1.9)

(1.10)

где N - число проходов машины по следу.

Уравнения (1.9), (1.10) легли в основу методологии минимизации уплотнения почвы трелевочными системами, развитой в работе [32], в которой уравнение (1.10) приведено к более общему виду [32]:

1 -у2

РN =Р0 + Р0

ЕН

-оЬРтх (1 N'

(1.11)

где pmax - максимальное давление движителя на грунт, х - эмпирическим коэффициент накопления необратимой деформации почвы при повторных нагружениях.

Уравнение (1.11) использовалось в работах [92], [93], где прямо отмечено, что выявление связи параметров движителя, свойств грунта и коэффициента накопления необратимой деформации х является важнейшей задачей, не получившей законченного решения. Кроме того, отметим, что в качестве входного параметра в уравнении (1.11) используется величина максимального давления движителя на грунт, для определения которой известно несколько методик, результаты использования которых в ряде случаев существенно различаются [17], [52] - [55], [82], [89], [90].

При расчете воздействия движителей на торфяные и слабонесущие грунты получила распространение формула С.С. Корчунова [42] - [47]:

а = Р,

( Н ^

1 - exp — , (1.12)

V k))

где ps - несущая способность грунта (предельное напряжение, при превышении которого стремительно развиваются деформации сдвига слоев грунта) [42] - [47]:

Р5 = Aо + BоП, (1.13)

F

где А0, Б0 - эмпирические коэффициенты, зависящие от свойств грунта, П -периметр пятна контакта штампа с грунтом, F - площадь пятна контакта.

Значения коэффициентов А0, Б0, к для некоторых видов слабонесущих грунтов представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Значения эмпирических коэффициентов формулы С.С. Корчунова

[42] - [47]

Вид торфяно- болотного грунта Отно сительная влажность, % Коэффициенты

А0, кН/м2 Б0 кН/м к, м

Дерн неосушенного болота 88-92 41-49 6,5-6,8 0,038-0,042

Торф, целина 85-87 68-75 7,1-7,6 0,048-0,056

Торф, пахота 77-79 45-48 5,5-5,9 0,031-0,037

Торф, подготовленный под посев 75-78 31-39 5,4-5,8 0,029-0,034

Физико-механические свойства торфяников также изучены в работе [9]. Сведений об использовании формул (1.12), (1.13) применительно ко взаимодействию движетелей с неорганическими грунтами нами не встречено, также не ясна методика определения параметров А0, Б0, к.

В сельском хозяйстве пользуются формулой В.В. Кацыгина [70] - [72], [97]:

а = р8 й

(^Ь ^

(1.14)

V Р5 )

где К - эмпирический коэффициент, зависящий от свойств грунта.

Значения коэффициентов формулы (1.14) для некоторых типов грунта представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Эмпирические коэффициенты уравнения В.В. Кацыгина [70] -

[72]

Грунт Влажность, % ps, МПа К10"7, Н/м3

Супесь:

целина 14-16 1,29-1,43 0,08-0,11

стерня зерновых 11-13 0,8-0,9 0,07-0,08

слежавшаяся пахота 12-14 0,45-0,66 0,04-0,06

Суглинок легкий:

целина 13-14 2.42-2,58 0,07-0,10

стерня озимых 12-13 1.43-2,09 0,11-0,19

слежавшаяся пахота 12-13 0,96-1,16 0,10-0,17

Суглинок средний:

целина 10-11 2,74-3,10 0,11-0,20

стерня зерновых 12-14 1,68-2,27 0,11-0,17

слежавшаяся пахота 16-17 0,68-1,09 0,06-0,11

Суглинок тяжелый:

целина 19-20 2,49-2,85 0,12-0,18

стерня зерновых 13-16 1,88-2,4 7 0,10-0,17

слежавшаяся пахота 12-14 0,95-1,28 0,07-0,11

Глина:

целина 12-15 3,23-4,62 0,13-0,21

слежавшаяся пахота 10-13 1,29-1,91 0,08-0,14

Коэффициенты формулы (1.14) получены для сравнительно сухих грунтов, единая методика их определения не сформулирована. Можем предполагать, что, поскольку в уравнении (1.14) в явном виде не учитываются параметры пятна контакта, коэффициенты pS и K определяются не только свойствами опорной поверхности, но и параметрами движителя.

Циклическое воздействие движителя с использованием уравнений (1.12),

(1.14), насколько нам известно, не рассматривалось.

Разновидностью уравнения (1.1) является формула М.Г. Беккера [128]:

С К \

п Нм, (1.15)

а

V

р Ь

где Кф, Кс -коэффициенты, зависящие от свойств грунта, характеризующих внутреннее трение и сцепление частиц, Ь - ширина пятна контакта.

Формула (1.15) используется в работах зарубежных ученых [137], [138], [159], [160]. Отметим, что, в отличие от уравнений (1.1) - (1.11), в моделях, полученных на основе уравнения (1.15), не используется модуль деформации грунта, характеризующий сопротивление сжатию. Тем не менее, уравнение для циклического воздействия движителя на опорную поверхность на базе формулы (1.15) можем получить по аналогии со случаем использования формулы (1.1), поскольку структура уравнений схожа.

Я.С. Агейкин рассмотрел сжатие элементарных слоев упругого полупространства под воздействием нормального напряжения [2]:

с1— а

dz Е -а dН р8 а

(1.16) (1.17)

dz р - р5 Е -а

где z - координата, отсчитываемая вглубь массива грунта от поверхности контакта со штампом, Е - модуль деформации грунта, Н/ - сжатие грунта, р -контактное давление.

В уравнениях (1.16), (1.17) напряжение определяют на базе частного решения задачи Буссинеска, таким образом, учитывается затухание напряжения по глубине массива грунта и геометрические параметры штампа движителя [2]:

а

1 +

Iт_ ' 2_ ^ 2 V ab у

kд Р

(1.18)

где 3 - параметр, учитывающий геометрию пятна контакта, kд - коэффициент динамичности нагрузки, учитывающий скорость движения машины, р - среднее давление движителя на поверхности контакта.

На основе полученных зависимостей была создана методика расчета показателей взаимодействия движителя с грунтом, развитая в работах [4] - [6], [23] - [25], [80]. С использованием уравнений Я.С. Агейкина и их модификаций получены важнейшие результаты в области исследования опорной проходимости колесных машин и движения транспортных средств по криволинейным траекториям [3]. В работах [1], [8] отмечено, что дальнейшее исследование и уточнение научного описания процесса взаимодействия движителей машин с опорными поверхностями формирует отдельную проблему в области проходимости транспорта на местности.

Методика использовалась в лесоинженерном деле [22], [36], [51], [65] -[67], [82], [83], [86], [101], [105], [107] - [109], [115], [127]. Например, в работе [83] предложено уравнение для расчета уплотнения боковых слоев лесного почвогрунта, прилегающих к трелевочному волоку:

г

Ч =

ЕНк(г, к)

k Я

1

1 - к

Н

агс^% аг^Н—к

Я

(1.19)

где кф = tg

коэффициент, учитывающий увеличение общей

п ф

деформации грунта при погружении ядра уплотнения, ф - угол внутреннего трения, Я = аО - параметр штампа, определяемый через величины а и О:

а = 1 + Н, О - диаметр круга, равновеликий площади ¥ грунтозацепа, ^г,

И) - безразмерная функция, учитывающая снижение напряжений на глубине зоны деформаций И по мере удаления расчетной точки от границы волока.

В работах [22], [107] уравнение осадки штампа-движителя, равное глубине колеи, представлено следующим образом:

И = _4аЬр, Г Н - И - р )/Ря | (1.20)

Е •р - Р) Л аЬ )

На основе уравнения (1.20) разработана методика расчета колееобразования под воздействием колесных движителей лесных машин при оперативном контроле свойств лесного почвогрунта [107] и методика расчета производительности колесных форвардеров [22].

Обратим внимание, что уравнения (1.19), (1.20) и аналогичные им, не имеют аналитического решения относительно глубины колеи И. По этой причине их затруднительно использовать на практике. Впоследствии были выполнены вычислительные эксперименты над математическими моделями на основе уравнений Я.С. Агейкина и их модификаций, по результатам обработки расчетных данных получены приближенные инженерные зависимости. Например, в работе [101] тягово-сцепные свойства колесных лесных машин предложено определять по формулам:

^ - 0,5Е0'52^0'21 (1.21)

0,055СГР1Д5

Е1,1^1,03 С0,42 К1-^)

0 055^0'71 Р0'15

,, -0^ 170,52 00,21 0,055рм, /1

Цр - 0,5Е о--Е1,1£,03С0,42 (1.23)

где О - коэффициент буксования, 0М1 - нагрузка на колесо машины, р„ - давление в шине, Ь - ширина колеса, С - диаметр колеса.

Границы применимости уравнений (1.21) - (1.23) указаны в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Диапазон изменения исходных данных к расчетам тягово-сцепных свойств колесного движителя по формулам (1.21) - (1.23) [101]

Величина Единица измерения Диапазон изменения

а м 1,2 - 1,8

Рч> МПа 0,15 - 0,55

Ои> т 3,5 - 5,5

Б б/р 0,1 - 0,3

Ь м 0,6 - 0,8

Е МПа 0,4 - 3

Аналогичным образом в работе [51] получены математические модели для расчета глубины колеи, коэффициента сопротивления движению и коэффициента сцепления движителя малогабаритных колесных лесных машин с опорной поверхностью:

к = 0,000489р^'237^046^0'1^ ~2'422Ь2'373а 0'982у0'0719 (1.24)

Мл = 0,00418pW'35бG1;49б^0'0949E-1'9бlL-2'0бб4d-1'420v0'0908 (1.25)

/ит = 0,679Е0'500Х0Д52^0Д46^0'177р^°'О77О^10;0б28у00'00249^'0'0247 (1.26)

где в - угол наклона трассы движения, V - скорость машины.

Диапазон исходных данных к формулам (1.24) - (1.26) представлен таблице

1.4.

Таблица 1.4 - Факторы и диапазоны их изменения при расчёте глубины колеи и тягово-сцепных свойств движителя малогабаритного трелёвочного трактора

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Песков, Валерий Борисович, 2018 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Агейкин Я.С. Проблемы аналитического определения взаимодействия с грунтом колес автомобиля. Известия Московского государственного индустриального университета. 2013. № 1 (29). С. 8-10.

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

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

4. Агейкин Я.С., Вольская Н.С. Определение параметров системы "шина-грунт" при проведении расчетов на проходимость колесной машины. Машиностроение и инженерное образование. 2010. № 4 (25). С. 18-21.

5. Агейкин Я.С., Вольская Н.С. Проблемы представления характеристик грунтов в математических моделях движения колесных машин. Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение. 2005. № 1. С. 44-5З.

6. Агейкин Я.С., Вольская Н.С., Чичекин И.В. Определение механических характеристик верхнего слоя грунтов при оценке проходимости колесных машин. Грузовик. 2010. № 6. С. 42-45.

7. Агейкин Я.С., Вольская Н.С., Чичекин И.В. Проходимость автомобиля. Москва, 2010.

8. Агейкин Я.С., Соловьев А.В. Пути повышения проходимости вездеходных автомобилей. Грузовик. 2005. № 8. С. 19-21.

9. Амарян Л. С. Прочность и деформируемость торфяных грунтов. М.: Недра, 1969. - 192 с.

10.Анисимов Г.М. Магистральные направления научно-технического прогресса в лесозаготовительном производстве. Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2003. № 169. С. 129-140.

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

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

13.Анисимов Г.М., Григорьев И.В., Шкрум В.Д. Определение площади почвогрунта лесосеки, уплотняемой трелевочными системами. Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2006. № 177. С. 36-42.

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

15.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.

16.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.

17.Бартенев И.М., Драпалюк М.В. Снижение вредного воздействия лесных тракторов и лесосечных машин на почву и насаждения. Лесотехнический журнал. 2012. № 1 (5). С. 61-66.

18.Бейненсон В. Д., Курденков А.Г., Золотаревская Д.И., Захарченко А.Н., Лукьянов Н.А., Казем Д.Н., Иванцова Н.Н. Оценка уплотняющего воздействия на почву и сопротивления движению трактора с резиноармированной гусеницей. Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2006. № 6. С. 16-18.

19.Березанцев В.Г. Расчет оснований сооружений. М.: Госстройиздат, 1970.207 с.

20.Бленд Д. Теория линейной вязко-упругости. М.: Мир. 1965. 200 с.

21.Бобжов В.Е., Калистратов А.В., Степанищева М.В. Исследование модуля деформации лесной почвы в сосновых древостоях с учетом действия боковых корней. Системы. Методы. Технологии. 2014. № 2 (22). С. 187-190.

22.Божбов В.Е. Повышение эффективности процесса трелевки путем обоснования рейсовой нагрузки форвардеров. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Архангельск: САФУ, 2015. 20 с.

23.Вольская Н.С., Агейкин, Я.С., Чичекин И.В., Ширяев К.Н. Методика определения глубины колеи под колёсами многоосной машины с учётом физико-механического состояния грунта. Журнал автомобильных инженеров. 2013. № 2 (79). С. 22-25.

24.Вольская Н.С., Жилейкин М.М., Захаров А.Ю. Математическая модель прямолинейного качения эластичного колеса по неровному деформируемому опорному основанию. Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2017. № 10 (691). С. 25-33.

25.Вольская Н.С., Ширяев К.Н. Влияние цикличности нагружения грунта на его физико-механические свойства в расчетах на проходимость колесных машин. Машиностроение и инженерное образование. 2010. № 4 (25). С. 28.

26.Вуколов Э. А. Основы статистического анализа. Практ. по стат. мет. и исслед. операций с исп. пакетов STATISTICA и EXCEL: Уч.пос - М.: Инфра-М, 2013. - 464 с.

27.Вялов С.С. Реологические основы механики фунтов. М.: Высшая школа. 1978.447 с.

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

29.Герасимов Ю.Ю., Сюнев В.С. Лесосечные машины для рубок ухода: комплексная система принятия решений. Петрозаводск: Изд. ПетрГУ. 1998. 235 с.

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

31.ГОСТ 30672-99. Межгосударственный стандарт. Грунты. Полевые испытания.

32.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.

33.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.

34.Григорьев И.В., Жукова А.И., Григорьева О.И., Иванов А.В. Средощадящие технологии разработки лесосек в условиях северозападного региона российской федерации. СПб.: ЛТА, 2008. 176 с.

35.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. Т. 18. № 82. С. 30-35.

36.Григорьев И.В., Макуев В.А., Никифорова А.И., Хитров Е.Г., Устинов В.В., Калинин С.Ю. Исследование коэффициента сопротивления передвижению

колесных лесных машин. Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2014. Т. 18. № S2. С. 36-41.

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.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. 2013. № 8 (137). С. 77-80.

39.Григорьев И.В., Шапиро В.Я., Рудов М.Е., Никифорова А.И. Математическая модель уплотнения почвы комлями пачки хлыстов при их трелевке. Ученые записки Петрозаводского государственного университета. 2012. № 6 (127). С. 65-69.

40.Григорьев И.В., Шкрум В.Д. Теория послойного уплотнения почвы крупногабаритными шинами лесопромышленного трактора. Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2005. № 175. С. 134-141.

41.Гуров С.В.. Планирование и статистическая обработка резуль-татов экспериментов: Методические указания. СПб: ЛТА, 1994. 31 с.

42. Гуськов А. В. Сопротивление движению пневматического колеса за счет смятия торфяного грунта движителем и образования колеи. Мелиорация. 2008. № 1 (59). С. 84-90.

43.Гуськов А.В. Тягово-сцепные свойства и проходимость колесного движителя по грунтам со слабой несущей способностью. Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение. 2008. № 2. С. 63-75.

44.Гуськов А.В. Тягово-сцепные свойства и проходимость колесных машин по грунтам со слабой несущей способностью. Вестник Полоцкого

государственного университета. Серия В: Промышленность. Прикладные науки. 2008. № 2. С. 7-15.

45.Гуськов В.В., Велев Н.Н., Атаманов Ю.Е., Бочаров Н.Ф., Ксеневич И.П., Солонский А.С. Тракторы: теория. Москва, 1988.

46.Гуськов В.В., Дзёма А.А., Колола А.С., Макаренко Р.Ю., Зезетко Н.И. Исследование процесса взаимодействия ведущих колес трактора с грунтовой поверхностью. Наука и техника. 2017. Т. 16. № 1. С. 83-88.

47.Гуськов В.В., Ксеневич И.П.Вопросы качения, тягового и мощностного баланса колеса. Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1986. № 8. С. 22-25.

48. Дмитриева М.Н., Григорьев И.В., Лухминский В.А., Казаков Д.П., Хахина А.М. Экспериментальные исследования конусного индекса и физико-механических свойств заболоченного грунта. Лесотехнический журнал. 2017. Т. 7. № 4 (28). С. 167-174.

49.Дмитриева М.Н., Лухминский В.А., Казаков Д.П., Кутузов Д.А. Расчёт осадки штампа при вдавливании в слабонесущий грунт. В сборнике: Леса России: политика, промышленность, наука, образование Материалы Второй международной научно-технической конференции. 2017. С. 38-40.

50.Дмитриева М.Н., Лухминский В.А., Казаков Д.П., Кутузов Д.А. Физико-механические свойства слабонесущих грунтовых поверхностей. В сборнике: Леса России: политика, промышленность, наука, образование Материалы Второй международной научно-технической конференции. 2017. С. 35-38.

51. Дмитриева М.Н., Лухминский В.А., Хахина А.М. Математическая модель для расчета глубины колеи при работе малогабаритного трелевочного трактора. Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2017. № 219. С. 144-155.

52.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.

53.Ермичев В.А., Заикин А.Н., Курбатова Н.Б. Методы снижения и определение объемов вредного воздействия лесосечных машин на окружающую среду. Актуальные проблемы лесного комплекса. 2004. № 9. С. 189-192.

54.Ермичев В.А., Лобанов В.Н., Горемыкин А.С., Кривченкова Г.Н. Требования к экологичности гусеничных движителей мобильных лесных машин. Актуальные проблемы лесного комплекса. 2003. № 7. С. 89-90.

55.Ермичев В.А., Лобанов В.Н., Кривченкова Г.Н., Артемов А.В. Влияние уплотнения лесных почв на их лесорастительные свойства. Актуальные проблемы лесного комплекса. 2008. № 21. С. 206-209.

56.Ермичев В.А., Лобанов В.Н., Кривченкова Г.Н., Артемов А.В. Прогнозирование осадки и плотности лесной почвы после прохода гусеничных машин. Известия высших учебных заведений. Лесной журнал.

2006. № 2. С. 48-51.

57.Зиангиров P.C., Каширский В.И. Оценка модуля деформации дисперсных грунтов по данным статического зондирования// Объединенный научный журнал.- 2004,- №30.- С. 74-82. 58.Зиангиров Р.С. Каширский В.И. Оценка деформационных свойств дисперсных грунтов по данным статического зондирования. Основания, фундаменты и механика грунтов. №1, 2005. С. 12 - 16. 59.Золотаревская Д.И. Закономерности динамического деформирования почв при циклических нагрузках. Почвоведение. 2005. № 5. С. 565-574.

60.Золотаревская Д.И. Изменение реологических свойств и плотности дерново-подзолистой почвы при динамических нагрузках. Почвоведение. 2010. № 3. С. 313-323.

61.Золотаревская Д.И. Изменение реологических свойств и плотности дерново-подзолистой супесчаной почвы при воздействии колесного трактора. Почвоведение. 2013. № 7. С. 829.

62.Золотаревская Д.И. Исследование и расчет уплотнения почвы при работе и после остановки колесного трактора. Тракторы и сельхозмашины. 2016. № 8. С. 33-38.

63.3олотаревская Д.И., Гончарова З.Г. Математическое моделирование и расчет уплотнения почвы при работе колесного трактора и после остановки. Тракторы и сельхозмашины. 2009. № 12. С. 22-27.

64.Золотаревская Д.И., Джафаринаими К., Лядин В.П. Изменение реологических свойств и уплотнение почвы при воздействии колесных движителей. Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2007. № 5. С. 3337.

65. Иванов В. А., Коротков Р.К., Хахина А.М., Лухминский В. А., Дмитриева М.Н. Взаимосвязи сдвиговых напряжений и деформаций лесного почвогрунта. Системы. Методы. Технологии. 2016. № 4 (32). С. 142-147.

66.Иванов В.А., Хахина А.М., Устинов В.В., Коротков Р.К. Уточненные зависимости для расчета сдвиговой деформации лесного почвогрунта по величине буксования и параметрам пятна контакта. Системы. Методы. Технологии. 2015. № 4 (28). С. 116-122.

67.Калистратов А.В. Моделирование циклического уплотнения в задачах снижения негативного воздействия лесных машин на почвогрунт. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Архангельск: САФУ, 2016. 20 с.

68.Калистратов А.В., Иванов В.А., Коротков Р.К., Хитров Е.Г., Григорьев Г.В. Исследование коэффициента фильтрации лесной почвы (случай дерново-

подзолистой почвы). Системы. Методы. Технологии. 2014. № 2 (22). С. 190193.

69.Калистратов А.В., Никифорова А.И., Рудов М.Е., Хахина А.М. Влияние свойств лесного почвогрунта на процесс его уплотнения. Воронежский научно-технический Вестник. 2014. № 4 (10). С. 94-97.

70.Кацыгин В .В., Орда А.Н. Влияние основных параметров многоосных колёсных систем на процесс колееобразования // Механизация земледелия, эксплуатация и ремонт машино-тракторного парка (Минск). -1981. С. 114126,

71.Кацыгин В.В., Котлобай А.А. Влияние параметров колесных движителей на тягово-сцепные свойства тракторов // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. -1982. № 4. - С. 28 - 30.

72.Кацыгин В.В., Орда А.Н. Взаимодействие колесных ходовых систем на почву // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1981. - № 4. - С. 41 - 44.

73.Клубничкин В.Е., Котиков В.М., Клубничкин Е.Е. Общая методика исследования проходимости колёсных машин с тандемными тележками, оснащёнными гусеничными цепями. Естественные и технические науки. 2010. № 3 (47). С. 327-334.

74.Козлов А. Ю. Статистический анализ данных в MS Excel: - М.: ИНФРА-М, 2014. - 320 с.

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

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

77.Ксеневич И.П., Гуськов В.В., Скойбеда А.Т. О системном методе прогнозирования параметров сельскохозяйственных агрегатов. Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1976. № 8. С. 3-5.

78.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.

79.Ксеневич И.П., Скотников В.А., Ляско М.И. Ходовая система почва -урожай. - М.: Агропромиздат, 1985. - 304 с.

80. Ларин В.В. Методы прогнозирования и повышения опорной проходимости многоосных колесных машин на местности. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана. Москва, 2007

81. Ларин В.В. Физика грунтов и опорная проходимость колесных транспортных средств. Часть 2. Опорная проходимость колесных транспортных средств. Москва, 2014.

82.Лисов В.Ю. Повышение работоспособности трасс трелевки путем снижения интенсивности колееобразования. Дисс. канд. техн. наук. Место защиты: Архангельск, С(А)ФУ. 2014. 179 С.

83.Лепилин Д.В. Оценка влияния поворотов трелевочного трактора на уплотнение почвогрунтов лесосеки. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Петрозаводск: ПетрГУ, 2011. 22 с.

84. Лухминский В.А. Совершенствование моделей и методов прогнозирования проходимости гусеничных лесных машин. Дисс. канд. техн. наук. Место защиты: Архангельск, С(А)ФУ. 2018. 179 С.

85.Маслов Н.Н. Основы инженерной геологии и механики грунтов. М., Высшая школа, 1982.

86.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. 2014. № 2 (139). С. 87-91.

87.Протас П.А., Клоков Д.В. Аналитическое исследование процесса взаимодействия колесных трелевочных машин с пачкой хлыстов и волоком. Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2014. Т. 2. № 5-4 (10-4). С. 256-260.

88.Протас П.А., Клоков Д.В. Оценка воздействия колесных движителей форвардеров на лесные почвогрунты. Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. № 2-2 (13-2). С. 322326.

89.Протас П.А., Мисуно Ю.И. Исследование давления колесного движителя форвардера "амкодор 2661-01" на опорную поверхность. Труды БГТУ. Серия 1: Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. 2017. № 2 (198). С. 251-258.

90.Протас П.А., Пищов С.Н., Мисуно Ю.И. Шины форвардеров для грунтов с низкой несущей способностью. В книге: Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии материалы международной научно-технической конференции. ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет». 2017. С. 219-220.

91.Рогов В.А., Поздняк Г.Г. Методика и практика технических экспериментов: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений /В.А. Рогов, Г.Г. Поздняк. -М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 288 с.

92.Рудов М.Е. Оценка влияния трелюемой пачки лесоматериалов на уплотнение лесного почвогрунта. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Петрозаводск: ПетрГУ, 2015. 20 с.

93.Рудов С.Е. Снижение отрицательного воздействия на почву трелевочных тракторов на выборочных рубках. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Петрозаводск: ПетрГУ, 2010. 20 с.

94. Рукомойников К.П. Обоснование методики расчета основных технологических параметров освоения квартала. Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2007. № 4. С. 96101.

95.Рукомойников К.П. Обоснование технологических параметров лесосек различной конфигурации с неравномерным распределением запасов и ветвистой структурой трелевочных волоков. Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1-1. С. 9.

96. Рукомойников К.П., Царев Е.М., Анисимов С.Е. Обоснование среднего расстояния трелевки лесоматериалов при комплексном освоении лесных участков. Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2017. № 4 (358). С. 95-105.

97. Русанов В. А. Проблемы переуплотнения почв движителями и эффективные пути ее решения. М.: Изд-во ВИМ. 1998 - 360 с.

98. Скотников В.А. Пономарев А.В., Климанов А.В. Проходимость машин. М.: Наука и техника, - 1981. - 328 с.

99. Старовойтов С.И., Старовойтова Н.П., Чемисов Н.Н. Исследование вязкости среднесуглинистой почвы. Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 2'2011. С. 55-56.

100. 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.

101. Устинов В.В. Оценка тягово-сцепных свойств колесных движителей лесных машин методами теории движения автотранспорта по бездорожью. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Архангельск: САФУ, 2016. 20 с.

102. Федоренчик А.С., Макаревич С.С., Протас П.А. Аналитическое исследование колееобразования на трелевочных волоках, укрепленных

отходами лесозаготовок. Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2002. № 1. С. 80-90.

103. Федоренчик А.С., Макаревич С.С., Протас П.А. Деформация грунтов на технологических элементах лесосеки, укрепленных отходами лесозаготовок. Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2004. № 4. С. 33-39.

104. Хархута Н.Я., Васильев Ю.М. Прочность, устойчивость и уплотнение земляного полотна автомобильных дорог. М.: Транспорт. 1975. 228 с.

105. Хахина А.М. Методы прогнозирования и повышения проходимости колесных лесных машин. Дисс. докт. техн. наук. Место защиты: Архангельск, С(А)ФУ. 2018. 318 С.

106. Хахина А.М. Оценка коэффициента динамичности нагрузки на лесной почвогрунт. Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. № 2-2 (13-2). С. 361-364.

107. Хитров Е.Г. Повышение эффективности трелевки обоснованием показателей работы лесных машин при оперативном контроле свойств почвогрунта. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Архангельск: САФУ, 2015. 20 с.

108. Хитров Е.Г., Бартенев И.М. Влияние угла поперечного наклона поверхности качения на тягово-сцепные свойства колесного движителя. Лесотехнический журнал. 2016. Т. 6. № 4 (24). С. 225-232.

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

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

111. Хитров Е.Г., Григорьев Г.В., Дмитриева И.Н., Ильюшенко Д.А. Расчет конусного индекса по величине модуля деформации лесного почвогрунта. Системы. Методы. Технологии. 2014. № 4 (24). С. 127-131.

112. Хитров Е.Г., Григорьев И.В., Макуев В.А., Хахина А.М., Калинин С.Ю. Модель для оценки радиальной деформации колеса лесной машины с учетом деформации почвогрунта. Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2015. Т. 19. № 6. С. 87-90.

113. Хитров Е.Г., Дмитриева М.Н., Лухминский В.А., Хахина А.М., Григорьев И.В., Иванов В.А. Теоретический расчет конусного индекса заболоченного грунта. Системы. Методы. Технологии. 2017. № 4 (36). С. 152-156.

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

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

116. Хитров Е. Г., Хахина А. М., Лухминский В. А., Казаков Д. П. Исследование связи конусного индекса и модуля деформации различных типов грунтов. Resources and Technology, том 14 (2017), номер 4, 1 - 16 C.

117. Цытович Н.А. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1983. - 288 с.

118. 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.

119. Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Лепилин Д.В., Жукова А.И. Моделирование уплотнения почвогрунта в боковых полосах трелевочного волока с учетом изменчивости трассы движения. Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Серия: естественные и технические науки. 2010. № 6. С. 61-64.

120. Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Рудов С.Е., Жукова А.И. Модель процесса циклического уплотнения грунта в полосах, прилегающих к трелевочному волоку. Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2010. № 2. С. 8-14.

121. Ширнин Ю.А., Захаренко Г.П. Сравнение вариантов трелевки к усам и веткам и выбор оптимального. Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 1991. № 6. С. 49-53.

122. Ширнин Ю.А., Онучин Е.М. Результаты имитационного моделирования движения колесной лесной машины по ленте леса. Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2003. № 5. С. 107-114.

123. Ширнин Ю.А., Рукомойников К.П. Обоснование рациональной ширины пасеки и расстояний между рабочими позициями форвардера. Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2004. № 2. С. 94-98.

124. Ширнин Ю.А., Рукомойников К.П. Оптимизация режимов работы форвадеров. Лесной вестник (1997-2002). 2001. № 2. С. 136-139.

125. Ширнин Ю.А., Ширнин А.Ю. Анализ схем трелевки лесоматериалов, обеспечивающих возобновление сосны на гарях. Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2016. № 215. С. 192-201.

126. Ширнин Ю.А., Ширнин А.Ю. Размещение и оценка площади трелёвочных волоков при разработке горельников. Вестник Поволжского

государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2016. № 4 (32). С. 57-63.

127. Язов В.Н. Воздействие лесных машин на многослойный массив почвогрунта. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Санкт-Петербург: СПбГЛТУ, 2013. 20 с.

128. Bekker M.G., Introduction to Terrain-Vehicle Systems. The University of Michigan Press: Ann Arbor, 1969.

129. Bengough A.G. , Campbell D.J., O'Sullivan M.F. Penetrometer techniques in relation to soil compaction and root growth K.A. Smith, C.E. Mullins (Eds.), Soil and Environmental Analysis (2nd ed.), Marcel Dekker, New York, 2001. pp. 377-403.

130. Busscher W.J., Bauer P. J., Camp C.R., Sojka R.E. Correction of cone index for soil water content differences in a coastal plain soil. Soil, Tillage Research №43(3-4), 1997. pp. 205-217.

131. Chiroux R.C. et al. Three-dimensional finite element analysis of soil interaction with a rigid wheel / Appl. Math. Comput. №162, 2005. pp. 707-722.

132. Cueto O., Coronel C., Bravo E., Recarey Morfa C., Herrera Suarez M. Modelling in FEM the soil pressures distribution caused by a tyre on a Rhodic Ferralsol soil. Journal of Terramechanics, №63, 2015. 10.1016/j .jterra.2015.09.003.

133. Dexter A.R., Czyz E.A., Gate O.P. A method for prediction of soil penetration resistance Soil Till. Res., №93, 2007. pp. 412-419.

134. Fervers C.W. Improved FEM simulation model for tire-soil interaction. J. Terramechanics, №41, 2004. pp. 87-100.

135. Julich S., Mwangi H.M., Feger KH. Forest Hydrology in the Tropics. In: Pancel L., Kohl M. (eds) Tropical Forestry Handbook. Springer, Berlin, Heidelberg, 2016.

136. ISO 22476-1:2012. Geotechnical investigation and testing - Field test-ing - Part 1: Electrical cone and piezocone penetration test.

137. Laughery S., Gerhart G., Goetz R. Bekker's Terramechanics Model for Off-Road Vehicle Research. SPIE Proceedings, 1990.

138. Laughery S., Gerhart G., Muench P. Evaluating Vehicle Mobility Using Bekker's Equations. SPIE Proceedings, 2012.

139. Letherwood D.M., Jayakumar Paramsothy, Li Guangbu, Contreras U., D Foster C., A Shabana A. Comparison between a terramechanics model and a continuum soil model implemented within the absolute nodal coordinate formulation. The 6th Asian Conference on Multibody Dynamics, 2012.

140. Li Hao, Schindler C. Analysis of soil compaction and tire mobility with finite element method. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K: Journal of Multi-body Dynamics. №227, 2013. pp. 275-291.

141. Li, J, Huang, H, Wang, Y, Tian, L, Ren, L. Development on research of soft-terrain machine systems. Nongye Jixie Xuebao/Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, №46, 2015. pp. 306-320.

142. Li, Jianqiao, Huang, H, Dang, Z.-L, Zou, M, Wang, Yangzihan. Sinkage of wire mesh wheel under light load. Jilin Daxue Xuebao (Gongxueban)/Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition). №45. 2015. pp. 167173.

143. Lina' J., Y. Sunband P.S. Lammersc. Evaluating model-basednrelationship of cone index, soil water content and bulk density using dualsensor penetrometer data. Soil Till. Res. №138, 2014. pp. 9-16.

144. Moraes M.T., Debiasi H., Franchini J.C., Silva V.R. Correction of resistance to penetration by pedofunctions and a reference soil water content. R. Bras. Ci. Solo, №36(6), 2012. pp. 1395-1406.

145. Rohani B., Baladi G.Y. Correlation of mobility cone index with fundamental engineering properties of soil. U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station, 1981, 41 p.

146. Saarilahti M. 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.

147. 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, Depart-ment of Forest Resource Management, 2002. 15 p.

148. 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.

149. 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.

150. Sandu C., Worley E., Morgan M. J.P. Experimental study on the contact patch pressure and sinkage of a lightweight vehicle on sand. Journal of Terramechanics, №47., 2010. pp. 343-359. 10.1016/j.jterra.2010.04.005.

151. Sandven, Senneset K., Janbu N. Interpretation of piezocone tests in cohesive soils. Penetration Testing 1988, ISOPT-1, Rotterdam, 1988. pp. 939953.

152. Senneset K., Janbu N., Svano G. Strength and de-formation parame-ters from cone penetration tests. Proceedings of the Europen Symposium on Penetration Testing. ESOPT - II, Amsterdam, 1982. pp. 863-870.

153. To J. and B.D. Kay. Variation in penetrometer resistance with soil properties: the contribution of effective stress and implications for pedotransfer functions Geoderma, №126, 2005. pp. 261-276

154. Van Impe W.F. The evaluation deformation and bearing capacity parameters of foundations from static CPT-results. Proc. Fourth Int. Geotechnical seminar, Filed instrumentation and in-site measurements. -Singapure, 1986. pp.51-70.

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

156. Wang, Chuanwei & Ma, Hongwei & Ma, Kun & Shang, Wanfeng. Simulation study of steering control of the tracked robot based on slip and skid condition. 13th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence (URAI), 2016. pp. 140-143.

157. Wang, Jianfeng, Liu, Yiqun, Ding, L, Yan, Bing, Gao, Haibo, Song, Baoyu, Gao, Tie, Hao, Yuzhou, Sun, Mingdi. Dynamic Modeling and Vibration Analysis for the Vehicles with Rigid Wheels Based on Wheel-Terrain Interaction Mechanics. Shock and Vibration, 2015. pp. 1-9.

158. Williams R.C., Prowell B. Comparison of Laboratory Wheel-Tracking Test Results with Wes Track Performance. Transportation Research Record, 1990. pp. 121-128.

159. Wong J.Y. Terramechanics and Off-Road Vehicle Engineering: Terrain Behaviour Off-Road Vehicle Performance and Design, Elsevier second ed, 2010.

160. Wong J.Y. Theory of Ground Vehicles. John Wiley and Sons, New Jersey, fourth edition, 2008.