Эффективность автоматизации систем управления харвестеров
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2026-4-201-212Ключевые слова:
харвестер, лесозаготовительная техника, лесозаготовительная машина, эффективность харвестера, дневная выработка, производительность харвестера, автоматизация управления, система автоматизации управления, система интеллектуального управления, гидроманипуляторАннотация
В связи с санкционными ограничениями предприятия лесопромышленной отрасли столкнулись с рядом проблем, одной из которых является необходимость обновления и ремонта парка лесозаготовительной техники. Ведущие зарубежные производители лесозаготовительной техники постоянно совершенствуют свою продукцию, внедряя инновационные технологии. Одним из таких решений является использование на лесных машинах системы частичной автоматизации управления гидроманипулятором IBC (Intelligent Boom Control). Исходя из этого, возникла необходимость оценки работы лесозаготовительных машин с учетом новых технических условий (внедрения инновационных систем управления гидроманипулятором), в т. ч. в сравнении с альтернативными лесозаготовительными машинами. Цель исследования – анализ эффективности колесных и гусеничных харвестеров с учетом влияния современных систем управления гидроманипулятором. Задачи: 1. Формирование базы данных и оценка фактических показателей работы харвестера на базе экскаватора Sany SY245F, харвестера John Deere 1270G 6WD и харвестера John Deere 1270G 8WD, оснащенного системой IBC. 2. Построение статистической модели посредством регрессионных зависимостей, описывающей эффективность харвестеров в исследуемых природно-производственных условиях. 3. Обоснование выводов и выработка рекомендаций по применению колесных и гусеничных харвестеров. Проведена сравнительная оценка фактических показателей работы трех исследуемых харвестеров. Анализ показал преимущество по дневной выработке харвестера John Deere 1270G 8WD с системой IBC в сравнении с модификацией John Deere 1270G 6WD (в 1,32 раза) и харвестером на базе гусеничного экскаватора Sany SY245F (в 1,54 раза). Для прогнозирования изменения дневной выработки в исследуемых природно-производственных условиях разработана регрессионная модель. Результаты оценки коррелируют с другими исследованиями и служат подтверждением постоянного роста эффективности лесозаготовительных машин при внедрении инновационных технологий. Необходимо учитывать, что усложнение системы управления манипулятором вызывает повышение стоимости техники и ее эксплуатации.
Благодарности: Авторы выражают благодарность представителям и руководству компании АО «Кондопожское лесопромышленное хозяйство» за поддержку и предоставленную информацию.
Скачивания
Библиографические ссылки
Акционерное общество «Кондопожское лесопромышленное хозяйство». Режим доступа: https://klpkh.com/ (дата обращения: 12.08.23). AO Kondopoga Timber Industry Enterprise: Official Website. (In Russ.).
Васенёв М.Ю. Перспективные направления автоматизации современных лесозаготовительных машин // Системы. Методы. Технологии. 2018. № 3(39). С. 125–129. Vasenev M.Yu. Perspective Trends of Modern Logging Machines Automation. Systems. Methods. Technologies, 2018, no. 3(39), pp. 125–129. (In Russ.). https://doi.org/10.18324/2077-5415-2018-3-125-129
Герасимов Ю.Ю., Сибиряков K.Н., Мошков С.Л., Вяльккю Э., Карвинен С. Расчет эксплуатационных затрат лесосечных машин. Йоэнcуу: НИИ леса Финляндии, 2009. 46 с. Gerasimov Yu.Yu., Sibiryakov K.N., Moshkov S.L., Välkkyu E., Karvinen S. Calculation of Operating Costs of Forest Machines. Joensuu, Finnish Forest Research Institute Publ., 2009. 46 p. (In Russ.).
Герасимов Ю.Ю., Сюнев В.С. Экологическая оптимизация технологических процессов и машин для лесозаготовок. Йоэнсуу: Изд-во ун-та Йоэнсуу. 1998. 178 с. Gerasimov Yu.Yu., Syunev V.S. Ecological Optimization of Technological Processes and Machinery for Logging. Joensuu, Joensuu University Publ., 1998. 178 p. (In Russ.).
Григорьев И.В., Куницкая О.А., Рудов С.Е., Давтян А.Б. Пути повышения эффективности работы лесных машин // Энергия: экономика, техника, экология. 2020. № 1. С. 55–63. Grigoriev I.V., Kunitskaya O.A., Rudov S.E., Davtyan A.B. Ways to Improve the Efficiency of Forest Machines. Energiia: ekonomika, tekhnika, ekologiia, 2020, no. 1, pp. 55–63. (In Russ.). https://doi.org/10.7868/S0233361920010085
Гусеничный трактор ТСН-4 // Алтайский тракторный завод «Гранд». Режим доступа: https://tt-4.ru/traktor/ (дата обращения: 25.02.25). Catterpillar Tractor TSN-4. Altai Tractor Plant “Grand”. (In Russ.).
Карелия Палп. Режим доступа: http://karjalapulp.com/ (дата обращения: 12.08.23). Karelia Pulp: Official Website. (In Russ.).
Кузнецов А.В., Гайда А.А. Сравнительный анализ эффективности харвестеров зарубежного производства // Resources and Technology. Петрозаводск, 2024. Т. 21, № 1. С. 100–112. Kuznetsov A.V., Gayda A.A. Comparative Analysis of Foreign-Made Harvesters Efficiency. Resources and Technology, 2024, vol. 21, no. 1, pp. 100–112. (In Russ.). https://doi.org/10.15393/j2.art.2024.7543
Кузнецов А.В., Галактионов О.Н. Анализ производства лесозаготовительных машин в России // Инженерн. вестн. Дона. 2023. № 4. С. 712–722. Kuznetsov A.V., Galaktionov O.N. Analysis of Forest Machines Production in Russia. Engineering journal of Don, 2023, no. 4, pp. 712–722. (In Russ.).
Лесной экскаватор // Спецмашинери. Режим доступа: https://sanysibir.ru/catalog/spetsialnyie-ekskavatoryi/lesnoy-ekskavator/sany-sy245f-gb-ii/ (дата обращения: 03.04.25). Forest Excavator. Spetsmashinery. (In Russ.).
Продукция // XUVOL – качество создает будущее: офиц. сайт. Режим доступа: https://ru.xuvol.com/Products_index.html (дата обращения: 25.02.25). Products. XUVOL – Quality Shapes the Future: Official Website. (In Russ.).
Скрыпник В.И., Кузнецов А.В., Васильев А.С., Сапожков Д.В., Зайцев В.Г. Обоснование направлений совершенствования лесозаготовительных машин. Петрозаводск: Verso, 2016. 93 с. Skrypnik V.I., Kuznetsov A.V., Vasilyev A.S., Sapozhkov D.V., Zaitsev V.G. Justification of Directions for Improving Logging Machines. Petrozavodsk, Verso Publ., 2016. 93 p. (In Russ.).
Соколов А.П., Селиверстов А.А., Суханов Ю.В., Сенькин В.А. О влиянии частичной автоматизации управления манипуляторами на эргономические показатели лесозаготовительных машин // Лесн. вестн. / Forestry Bulletin. 2023. Т. 27, № 1. С. 139–152. Sokolov A.P., Seliverstov A.A., Sukhanov Yu.V., Sen’kin V.A. Ergonomic Evaluation of Forestry Crane Partial Automation System. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 1, pp. 139–152. (In Russ.). https://doi.org/10.18698/2542-1468-2023-1-139-152
Форвардер МТБ-18 // Производство России: интернет-выставка. Режим доступа: https://productcenter.ru/products/76868/forvardier-mtb-18 (дата обращения: 25.02.25). Forwarder MTB-18. Made in Russia: Online Exhibition. (In Russ.).
Форвардер Тром 20 // Тром. Режим доступа: https://trom20.ru/ (дата обращения: 25.02.25). Forwarder Trom 20. Trom. (In Russ.).
Харвестеры и форвардеры // Амкодор. Каталог. Режим доступа: https://amkodor.by/catalog/ (дата обращения: 25.02.25). Harvesters and Forwarders. Amkodor. Catalogue. (In Russ.).
Apafaian A.I., Proto A.R., Borz S.A. Performance of a Mid-Sized Harvester-Forwarder System in Integrated Harvesting of Sawmill, Pulpwood and Firewood. Annals of Forest Research, 2017, vol. 60(2), pp. 227–241. https://doi.org/10.15287/afr.2017.909
Cadei A. The Eco-Efficiency of Forest Operations in Complex Scenarios and the Role of Harvesting and Transportation System on the Carbon Balance. PhD Thesis. University of Padova, 2023. 152 p.
Eriksson M., Lindroos O. Productivity of Harvesters and Forwarders in CTL Operations in Northern Sweden Based on Large Follow-Up Datasets. International Journal of Forest Engineering, 2014, vol. 25, iss. 3, pp. 179–200. https://doi.org/10.1080/14942119.2014.974309
Grabowski D., Kowalska J., Bembenek M., Mederski P. Intelligent Boom Control System on Forwarder – Inexperienced Operator Benefits More. Proceedings of the 56th International Symposium on Forest Mechanization (FORMEC). Gdansk, Poland, 2024. 97 p.
Hartsch F., Schönauer M., Pohle Ch., Breinig L., Wagner T., Jaeger D. Effects of Boom-Tip Control and a Rotating Cabin on Loading Efficiency of a Forwarder: A Pilot Study. Croatian Journal of Forest Engineering, 2024, vol. 45, no. 1. 14 p. https://doi.org/10.5552/crojfe.2024.2179
Manner J., Gelin O., Mörk A., Englund M. Forwarder Crane’s Boom Tip Control System and Beginner-Level Operators. Silva Fennica, 2017, vol. 51, no. 2, art. 1717. https://doi.org/10.14214/sf.1717
Manner J., Lundström H. The Effect of Forked Trees on Harvester Time Consumption in a Pinus contorta Final-Felling Stand. Silva Fennica, 2024, vol. 58, no. 4, art. 24039. https://doi.org/10.14214/sf.24039
Manner J., Mörk A., Englund M. Comparing Forwarder Boom-Control Systems Based on an Automatically Recorded Follow-up Dataset. Silva Fennica, 2019, vol. 53, no. 2, art. 10161. https://doi.org/10.14214/sf.10161
Robotics and Automation for Improving Agriculture. Ed. by Prof. J. Billingsley. Burleigh Dodds Science Publishing, 2019. 326 p.
Sokolov A.P., Seliverstov A.A., Suhanov Yu.V. Statistical Analysis of Forest Machines Ergonomic Parameters. BIO Web of Conferences, 2024, vol. 93, art. 01023. https://doi.org/10.1051/bioconf/20249301023
Stankic I., Poršinsky T., Tomašić Ž., Tonkovic I., Frntic M. Productivity Models for Operational Planning of Timber Forwarding in Croatia. Croatian Journal of Forest Engineering, 2012, no. 33, pp. 61–78.
Syunev V.S., Sokolov A.P., Konovalov A.P., Katarov V.K., Seliverstov A.A., Gerasimov Yu.Yu., et al. Comparison of Wood Harvesting Methods in the Republic of Karelia. Working Papers of the Finnish Forest Research Institute. Joensuu, Finland, Melta, 2009, no. 120, p. 117.
Zemánek T., Fiľo P. Influence of Intelligent Boom Control in Forwarders on Performance of Operators. Croatian Journal of Forest Engineering, 2022, vol. 43, no. 1, pp. 47–64. https://doi.org/10.5552/crojfe.2022.965
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Кузнецов А.В., Галактионов О.Н., Селиверстов А.А., Гайда А.А.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
