Теоретические исследования производительности форвардеров при ограничениях воздействия на почвогрунты
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2021-3-101-116Ключевые слова:
лесозаготовка, производительность форвардеров, трелевочная система, почвогрунтыАннотация
Аннотация. Колесные лесные машины в настоящее время доминируют в лесозаготовительном производстве в России и в мире. Ежегодно в нашей стране увеличивается доля машинной заготовки древесины по скандинавской технологии, предусматривающей выполнение валки деревьев, их очистки от сучьев и раскряжевки прямо на
пасеке. Так работают не только классические двухмашинные комплексы, состоящие из харвестера и форвардера, но и трехмашинные (в ряде регионов Сибири), включающие валочно-пакетирующий агрегат, работающий на пасеке процессор и форвардер для трелевки получаемых сотиментов. Проблема повышения эффективности работы форвардеров актуальна для лесопромышленного комплекса. Ее решение возможно на основе оценки проектных решений с использованием современных средств моделирования и оптимизации процессов на стадии разработки. Такой подход требует глубоких теоретических и экспериментальных исследований, представляет большой научный и практический интерес. При определении максимального объема трелюемой древесины учитывают следующие ограничения машины: по грузоподъемности; по касательной силе тяги; по сцеплению движителя с грунтом (касательная сила тяги не должна превышать силу сцепления движителя с поверхностью движения – почвогрунтом лесосеки). Кроме того, известны рекомендации по ограничению веса трелевочной машины с грузом исходя из допустимой глубины колеи после первого прохода машины, считается, что этот показатель не должен превышать 20 см. Данное утверждение подкрепляется результатами исследований развития колеи при циклическом воздействии со стороны колесного движителя (т. е. при многократном прохождении машиной одного и того же участка волока). В этой связи возникает вопрос о производительности форвардеров при выполнении операции трелевки с учетом ограничения по глубине колеи.
Для цитирования: Бурмистрова О.Н., Просужих А.А., Хитров Е.Г., Куницкая О.А., Лунева Е.Н. Теоретические исследования производительности форвардеров при ограничениях воздействия на почвогрунты // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 3. С. 101–116. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-3-101-116
Скачивания
Библиографические ссылки
Абузов А.В., Григорьев И.В. Конструктивные особенности канатных лесотранспортных систем на мягких пневматических опорах // Лесотехн. журн. 2020. Т. 10, № 1(37). С. 86–95. [Abuzov A.V., Grigoryev I.V. Design Features of Cable Forestry Systems on Soft Pneumatic Supports. Lesotekhnicheskiy zhurnal [Forestry Engineering Journal], 2020, vol. 10, no. 1(37), pp. 86–95.] DOI: https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2020.1/9
Божбов В.Е., Григорьев И.В., Рудов С.Е., Тетеревлева Е.В., Чемшикова Ю.М. Анализ подходов к описанию процессов взаимодействия движителей лесных машин с почвогрунтами лесосек // Resources and Technology. 2019. Т. 16, № 2. С. 13–35. [Bozhbov V.E., Grigorev I.V., Rudov S.E., Teterevleva E.V., Chemshikova Yu.M. Analysis of Approaches to the Description of Processes of Interaction of the Propulsion of Forest Machines with the Soil on the Cutting Area. Resources and Technology, 2019, vol. 16, no. 2, pp. 13–35.] DOI: https://doi.org/10.15393/j2.art.2019.4482
Воронов Р.В., Марков О.Б., Григорьев И.В., Давтян А.Б. Математическая модель модульного принципа подбора системы машин для создания и эксплуатации лесных плантаций // Изв. вузов. Лесн. журн. 2019. № 5. С. 125–134. [Voronov R.V., Markov O.B., Grigorev I.V., Davtyan A.B. Mathematical Model of the Modular Approach for Selection of a System of Machines for Creation and Operation of Forest Plantations. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 125–134.] DOI: https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2019.5.125
Григорьев И.В. Снижение отрицательного воздействия на почву колесных трелевочных тракторов обоснованием режимов их движения и технологического оборудования. СП б.: СП бГЛТА , 2006. 236 с. [Grigorev I.V. Reduction of the Negative Effect from Wheeled Skidders on Soils by Substantiation of Modes of Their Movement and Technological Equipment. Saint Petersburg, SPbSFTU Publ., 2006. 236 p.]
Григорьев И.В. Параметры и показатели работы перспективного форвардера для малообъемных лесозаготовок // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2018. Т. 6, № 4(40). С. 21–25. [Grigorev I.V. The Parameters and Indicators of Promising Forwarder for Low-Volume Logging. Aktual’nyye napravleniya nauchnykh issledovaniy XXI veka: teoriya i praktika [Current Directions of Scientific Research of the XXI Century: Theory and Practice], 2018, vol. 6, no. 4(40), pp. 21–25.]
Григорьев И.В., Рудов С.Е. Особенности эксплуатации колесных лесных машин в сложных почвенно-грунтовых и рельефных условиях // Forest Engineering / под ред. И.И. Слепцова. Якутск: Изд. дом СВФУ, 2018. С. 67–71. [Grigorev I.V., Rudov S.E. Operational Features of Wheeled Forest Machines in Complex Soil and Terrain Conditions. Forest Engineering. Ed. by I.I. Sleptsov. Yakutsk, NEFU Publ., 2018, pp. 67–71.]
Григорьев И.В., Чураков А.А. Совершенствование конструкции активного полуприцепа форвардера на базе сельскохозяйственного колесного трактора // Транспортные и транспортно-технологические системы / отв. ред. Н.С. Захаров. Тюмень: ТИУ , 2018. С. 84–88. [Grigorev I.V., Churakov A.A. Improvement of the Construction of the Active Sewer- Trailer of the Forwarder on the Basis of Agricultural Wheel Tractor. Transport and Transport-Technological Systems. Ed. by N.S. Zakharov. Tyumen, IUT Publ., 2018, pp. 84–88.
Григорьев И.В., Григорьева О.И., Чураков А.А. Эффективные технологии и системы машин для малообъемных заготовок древесины // Энергия: экономика, техника, экология. 2018. № 2. С. 61–66. [Grigorev I.V., Grigoreva O.I., Churakov A.A. Effective Technologies and Systems of Machines for Low-Volume Wood Logging. Energiya: ekonomika, tekhnika, ekologiya, 2018, no. 2, pp. 61–66.]
Григорьев И.В., Жукова А.И., Григорьева О.И., Иванов А.В. Средощадящие технологии разработки лесосек в условиях Северо-Западного региона Российской Федерации. СП б.: СП бГЛТА , 2008. 176 с. [Grigorev I.V., Zhukova A.I., Grigoreva O.I., Ivanov A.V. Low Impact Technologies for Logging in the Northwestern Federal District of the Russian Federation. Saint Petersburg, SPbGLTA Publ., 2008. 176 p.]
Дмитриева М.Н., Григорьев И.В., Рудов С.Е. Анализ исследований взаимодействия колесного движителя лесных машин со слабонесущим почвогрунтом //Resources and Technology. 2019. Т. 16, № 1. С. 10–39. [Dmitrieva M.N., Grigorev I.V., Rudov S.E. Interaction of Wheeled Forestry Machines with Non-Cohesive Soil. Resources and Technology, 2019, vol. 16, no. 1, pp. 10–39.] DOI: https://doi.org/10.15393/j2.art.2019.4402
Добрецов Р.Ю., Григорьев И.В., Рудов С.Е., Тетеревлева Е.В., Чемшикова Ю.М. Увеличение подвижности гусеничных и колесных машин // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2019. № 11. С. 4–10. [Dobretsov R.Yu., Grigoryev I.V., Rudov S.E., Teterevleva E.V., Chemshikova Yu.M. Increase in Mobility of Track and Wheel Machines. Remont. Vosstanovlenie. Modernizatsiya [Repair, Reconditioning, Modernization], 2019, no. 11, pp. 4–10. DOI: https://doi.org/10.31044/1684-2561-2019-0-11-4-10]
Морозов Е.М., Зернин М.В. Контактные задачи механики разрушения. Изд. 2-е. М.: ЛИ БРОКО М, 2010. 544 с. [Morozov E.M., Zernin M.V. Contact Problems of Fracture Mechanics. Moscow, LIBROKOM Publ., 2010. 544 p.]
Цытович Н.А. Механика грунтов: краткий курс. М.: Высш. школа, 1983. 288 с. [Tsytovich N.A. Mechanics of Soils. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1983. 288 p.]
Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Рудов С.Е. Особенности взаимодействия лесных машин с мерзлотными почвогрунтами // Повышение эффективности лесного комплекса: материалы IV Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием Петрозаводск:
Изд-во ПетрГУ, 2018. С. 187–188. [Shapiro V.Ya., Grigorev I.V., Rudov S.E. Features of Interaction of Forest Machines with Permafrost Soils. Improving the Efficiency of the Forest Complex. Proceedings of the IV All-Russian Scientific and Practical Conference with International Participation. Petrozavodsk, PetrSU Publ., 2018, pp. 187–188.]
Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Жукова А.И., Иванов В.А. Исследование механических процессов циклического уплотнения почвогрунта при динамических нагрузках // Вестн. КрасГАУ . 2008. № 1. С. 163–175. [Shapiro V.Ya., Grigorev I.V., Zhukova A.I., Ivanov V.A. Study of Mechanical Processes of Cyclic Soil Compaction under Dynamic Loads. Vestnik KrasGAU [The Bulletin of KrasGAU], 2008, no. 1, pp. 163–175.]
Antoniade C., Şlincu C., Stan C., Ciobanu V., Ştefan V. Maximum Loading Heights for Heavy Vehicles Used in Timber Transportation. Bulletin of the Transilvania University of Braşov. Series II: Forestry. Wood Industry. Agricultural Food Engineering, 2012, vol. 5(54), no. 1, pp. 7–12.]
Cerato A.B., Lutenegger A.J. Specimen Size and Scale Effects of Direct Shear Box Tests of Sands. Geotechnical Testing Journal, 2006, vol. 29, iss. 6, pp. 507–516. DOI: https://doi.org/10.1520/GTJ100312
Grigorev M., Grigoreva A., Grigorev I., Kunickaya O., Stepanova D., Savvinova M., Sidorov M., Tomashevskaya E., Burtseva I., Zakharova O. Experimental Findings in Forest Soil Mechanics. Eurasian Journal of Biosciences, 2018, vol. 12, iss. 2, pp. 277–287.
Han S.-K., Han H.-S., Page-Dumroese D.S., Johnson L.R. Soil Compaction Associated with Cut-to-Length and Whole-Tree Harvesting of a Coniferous Forest. Canadian Journal of Forest Research, 2009, vol. 39(5), pp. 976–989. DOI: https://doi.org/10.1139/X09-027
Huber M.T. Zur Theorie der Berührung fester elastischer Körper. Annalen der Physik, 1904, vol. 319, iss. 6, pp. 153–163. DOI: https://doi.org/10.1002/andp.19043190611
Ivanov V.A., Grigorev I.V., Gasparyan G.D., Manukovsky A.Y., Zhuk A.Yu., Kunitskaya O.A., Grigoreva O.I. Environment-Friendly Logging in the Context of Water Logged Soil and Knob-and-Ridge Terrain. Journal of Mechanical Engineering Research and Developments, 2018, vol. 41, no. 2, pp. 22–27. DOI: https://doi.org/10.26480/jmerd.02.2018.22.27
Jarkko L. Design Parameter Analysis of the Bogie Track Surface Pressure in Peatland Forest Operations. Master of Science Thesis. Tampere, Tampere University of Technology, 2018. 59 p.
Khitrov E.G., Andronov A.V. Bearing Floatation of Forest Machines (Theoretical Calculation). IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019, vol. 695, art. 012020. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/695/1/012020
Kozlov V.G., Skrypnikov A.V., Sushkov S.I., Kruchinin I.N., Grigorev I.V., Nikiforov A.A., Pilnik Y.N., Teppoev A.V., Lavrov M., Timokhova O.M. Enhancing Quality of Road Pavements through Adhesion Improvement. Journal of the Balkan Tribological Association, 2019, vol. 25, no. 3, pp. 678–694.
Lepilin D., Laurén A., Uusitalo J., Tuittila E-S. Soil Deformation and Its Recovery in Logging Trails of Drained Boreal Peatlands. Canadian Journal of Forest Research, 2019, vol. 49, no. 7, pp. 743–751. DOI: https://doi.org/10.1139/cjfr-2018-0385
Nawaz M.F., Bourrié G., Trolard F. Soil Compaction Impact and Modelling. A Review. Agronomy for Sustainable Development, 2012, vol. 33, iss. 2, pp. 291–309. DOI: https://doi.org/10.1007/s13593-011-0071-8
Rudov S.E., Voronova A.M., Chemshikova J.M., Teterevleva E.V., Kruchinin I.N., Dondokov Yu.Z., Khaldeeva M.N., Burtseva I.A., Danilov V.V., Grigorev I.V. Theoretical Approaches to Logging Trail Network Planning: Increasing Efficiency of Forest Machines and
Reducing Their Negative Impact on Soil and Terrain. Asian Journal of Water, Environment and Pollution, 2019, vol. 16, no. 4, pp. 61–75. https://doi.org/10.3233/AJW190049
Stankić I., Poršinsky T., Tomašić Ž., Tonković I., Frntić M. Productivity Models for Operational Planning of Timber Forwarding in Croatia. Croatian Journal of Forest Engineering, 2012, vol. 33, no. 1, pp. 61–78.
