Повышение работоспособности рабочих органов и трибосистем технологического оборудования харвестеров
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2021-6-135-149Ключевые слова:
работоспособность, триботехнические узлы, динамические нагрузки, изнашивание, лесозаготовительные машины, шарниры, манипуляторАннотация
Конкурентоспособность предприятий лесного комплекса во многом обусловлена уровнем использования надежной и высокопроизводительной техники, позволяющей достичь существенного повышения эффективности заготовки и переработки древесины. При этом требуемый уровень надежности лесозаготовительных машин в значительной степени определяется работоспособностью их функциональных узлов, осуществляющих выполнение основных технологических операций. Соответственно, при создании перспективных образцов указанной техники важной является разработка и реализация путей и способов повышения работоспособности функциональных узлов машин. Для этого необходим анализ перспектив и технических возможностей совершенствования основных механизмов и узлов лесозаготовительных машин, лимитирующих их работоспособность факторов. В целях повышения работоспособности функциональных узлов машин требуется согласованное обеспечение благоприятных уровней значительного числа конструкторско-технологических параметров. В частности, целесообразны оптимизация характера относительного перемещения поверхностей деталей и снижение действующих на них нагрузок. Это связано с тем, что указанные факторы определяют износостойкость и сопротивляемость трению, а также тепловой режим работы машины, напряженное состояние функциональных поверхностных слоев и прочность неподвижных соединений. При этом следует принимать во внимание влияние условий эксплуатации, интенсивность изнашивания и срок службы исследуемых объектов. Такой подход обусловлен тем, что триботехнические узлы лесозаготовителных машин выполняют свои функции при действии высоких ударных, циклических и вибрационных нагрузок в широком диапазоне жестких природно-климатических условий, отличающихся низкими температурами, повышенной влажностью, действием химических и абразивных сред. Все это должно учитываться в процессе поиска эффективных путей повышения работоспособности функциональных улов, в т. ч. и манипуляторов лесозаготовительных машин, достигаться за счет регламентируемого направленного управления свойствами поверхностных слоев при проектировании и изготовлении фрикционно-контактирующих деталей. Обоснована необходимость создания научно-инженерных основ повышения работоспособности функциональных узлов и рабочих органов машин, а также достижения при этом требуемой производительности, долговечности и безотказности техники. Уточняются задачи дальнейших исследований, направленных на получение информации, отсутствие которой делает невозможным создание отечественной импортозамещающей техники.
Для цитирования: Памфилов Е.А., Капустин В.В., Пилюшина Г.А., Шевелева Е.В. Повышение работоспособности рабочих органов и трибосистем технологического оборудования харвестеров // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 6. С. 135–149. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-6-135-149
Скачивания
Библиографические ссылки
Абразумов В.В. Износостойкость режущего инструмента при обработке композиционных материалов на древесной основе: автореф. дис. … д-ра техн. наук. М., 2009. 34 с. Abrazumov V.V. Wear Resistance of the Cutting Tool When Processing Wood-Based Composite Materials: Dr. Eng. Sci. Diss. Abs. Moscow, 2009. 34 р.
Бартенев И.М., Емтыль З.К., Татаренко А.П., Драпалюк М.В., Попиков П.И., Бухтояров Л.Д. Гидроманипуляторы и лесное технологическое оборудование: моногр. М.: Флинта: Наука, 2011. 408 с. Bartenev I.M., Emtyl’ Z.K., Tatarenko A.P., Drapalyuk M.V., Popikov P.I., Bukhtoyarov L.D. Hydromanipulators and Forestry Technological Equipment: Monograph. Moscow, Flinta: Nauka Publ., 2011. 408 p.
Буяновский И.А. Граничная смазка // Трибология. Состояние и перспективы. Т. 2. Смазка и смазочные материалы. Уфа: УГАТУ, 2019. С. 170–186. Buyanovskiy I.A. Boundary Lubrication. Tribology. State and Prospects. Vol. 2. Lubrication and Lubricants. Ufa, USATU, 2019. pp. 170–186.
Гаркунов Д.Н. Триботехника (конструирование, изготовление и эксплуатация машин). М.: МСХА, 2002. 632 с. Garkunov D.N. Tribotechnics (Design, Manufacture and Operation of Machines). Moscow, MSKhA Publ., 2002. 632 p.
Гриб В.В., Лазарев Г.Е. Лабораторные испытания материалов на трение и износ. М.: Наука, 1968. 141 с. Grib V.V., Lazarev G.E. Laboratory Tests of Materials for Friction and Wear. Moscow, Nauka Publ., 1968. 141 p.
Гришин Н.Н. Пластичные смазочные материалы (пластичные смазки) // Трибология. Состояние и перспективы. Т. 2. Смазка и смазочные материалы. Уфа: УГАТУ, 2019. С. 335–358. Grishin N.N. Plastic Lubricants. Tribology. State and Prospects. Vol. 2. Lubrication and Lubricants. Ufa, USATU Publ., 2019, pp. 335–358.
Евельсон Л.И., Памфилов Е.А. Оптимизация узлов трения машин с учетом неопределенности информации в исходных данных // Трение и износ. 2006. Т. 27, № 2. С. 191–195. Evelson L.I., Pamfilov E.A. Optimization of Friction Units of Machines with Consideration of the Information Uncertainty in Initial Data. Treniye i iznos [Friction and Wear], 2006, no. 2, pp. 191–195.
Евельсон Л.И., Захаров С.М., Памфилов Е.А., Рафаловская М.Я. Компьютерная технология анализа и синтеза узлов трения на основе баз данных и экспертных систем // Трение и износ. 2000. Т. 21, № 4. С. 380–385. Evelson L.I., Zakharov S.M., Pamfilov E.A., Rafalovskaya M.Y. PC-Process of Analyzing and Synthesizing Friction Units Using Databases and Expert Systems. Treniye i iznos [Friction and Wear], 2000, no. 4, pp. 380–385.
Захаров С.М. Компьютерная трибология // Трение и износ. 1993. № 1. С. 98–106. Zaharov S.M. Computer Tribology. Treniye i iznos [Friction and Wear], 1993, no. 1, pp. 98–106.
Золотов В.А. Присадки (добавки) к смазочным материалам // Трибология. Состояние и перспективы. Т. 2. Смазка и смазочные материалы. Уфа: УГАТУ, 2019. С. 378–389. Zolotov V.A. Improvers (Additives) to Lubricants. Tribology. State and Prospects. Vol. 2. Lubrication and Lubricants. Ufa, USATU Publ., 2019, pp. 378–389.
Карасик И.И. Методы трибологических испытаний в национальных стандартах стран мира / под ред. проф. В.С. Кершенбаума. М.: Центр «Наука и техника», 1993. 325 с. Karasik I.I. Methods of Tribological Tests in the National Standards of the Countries of the World. Ed. by Prof. V.S. Kershenbaum. Moscow, Tsentr “Nauka i tekhnika” Publ., 1993. 325 p.
Коваленко Н.В., Чекунов А.С. Импортозамещение в отечественном сельхозмашиностроении как фактор повышения конкурентоспособности отрасли // Изв. ДВФУ. Экономика и управление. 2019. № 3. С. 67–88. Kovalenko N.V., Chekunov A.S. Import Substitution in the Domestic Agricultural Machinery as a Factor in Increasing the Competitiveness of the Industry. Izvestiya Dal’nevostochnogo federal’nogo universiteta. Ekonomika i upravleniye [The bulletin of the Far Eastern Federal University. Economics and Management], 2019, no. 3, pp. 67–88. DOI: https://doi.org/10.24866/2311-2271/2019-3/67-88
Комбалов В.С. Методы и средства испытаний на трение и износ конструкционных и смазочных материалов: справ. / под ред. К.В. Фролова, Е.А. Марченко. М.: Машиностроение, 2008. 384 с. Kombalov V.S. Methods and Tools for Friction and Wear Testing of Structural and Lubricating Materials: Handbook. Moscow, Mashinostroyeniye Publ., 2008. 384 p.
Куксенова Л.И., Лаптева В.Г., Колмаков А.Г., Рыбакова Л.М. Методы испытаний на трение и износ: справ. изд. М.: Интермет Инжиниринг, 2001. 152 с. Kuksenova L.I., Lapteva V.G., Kolmakov A.G., Rybakova L.M. Methods of Testing for Friction and Wear. Moscow, Intermet Inzhiniring Publ., 2001. 152 p.
Мирошниченко И.П. Перспективные оптические измерительные средства и технологии для контроля качества конструкционных материалов // Качество и жизнь. 2014. № S. С. 438–446. Miroshnichenko I.P. Perspective Optical Measuring Tools and Technologies for Quality Control of Structural Materials. Kachestvo i zhizn’ [Quality and life], 2014, no. S, pp. 438–446.
Михайлов А. Лесные тренды. Лесопромышленный комплекс получит новую стратегию развития // Рос. газ. Экономика Северо-Запада. 2020. № 140(8194). Режим доступа: https://rg.ru/2020/06/30/reg-szfo/lesopromyshlennyj-kompleks-poluchit-novuiu-strategiiu-razvitiia.html (дата обращения: 30.06.20). Mikhaylov A. Forest Trends. The Timber Industry will Receive a New Development Strategy. Rossiyskaya gazeta. Ekonomika Severo-Zapada, 2020, no. 140(8194).
Национальный каталог техники «Стройдормаш». 2020. Вып. № 29. Режим доступа: http://www.sdm-katalog.ru/pdf/kat_stroydor_29_2020.pdf ( дата обращения: 08.11.21). National Catalogue of Equipment “ Stroydormash ”. 2020, iss. 29.
О возможных направлениях выхода из кризиса в развитии отечественного лесного машиностроения: протокол заседания Комитета при Бюро ЦС по тракторному, сельскохозяйственному, лесозаготовительному, коммунальному и дорожно-строительному машиностроению / Общерос. обществ. организация «Союз машиностроителей России». М., 2014. 12 с. Режим доступа: http://soyuzmash.ru/docs/prot-ktm-181114.pdf (дата обращения: 08.11.21). On the Feasible Directions of Overcoming the Crisis in the Development of Russian Forest Mechanical Engineering. All-Russian Public Organization “Russian Engineering Union”. Committee under the Bureau of the Central Council for Tractor, Agricultural, Logging, Communal and Road Construction Mechanical Engineering. Protocol of the Committee Meeting. Moscow, 2014. 12 p.
Памфилов Е.А., Пилюшина Г.А. Возможности и перспективные пути повышения работоспособности машин и оборудования лесного комплекса // Изв. вузов. Лесн. журн. 2013. № 5. С. 129–141. Pamfilov E.A., Pilyushina G.A. Possibilities and Prospective Ways to Increase Working Capacity of Forest Sector Machines and Equipment. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2013, no. 5, pp. 129–141. URL: http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/716/le1.pdf
Памфилов Е.А., Прозоров Я.С. К вопросу моделирования коррозионно-механического изнашивания // Трение и износ. 2012. Т. 33, № 3. С. 284–297. Pamfilov E.A., Prozorov Y.S. On the Modeling of Mechanochemical Wear. Treniye i iznos [Friction and Wear], 2012, vol. 33, no. 3, pp. 284–297.
Памфилов Е.А., Шевелева Е.В. Особенности исследования изнашивания режущих инструментов для переработки древесных материалов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2017. № 6. С. 89–103. Pamfilov E.A., Sheveleva E.V. A Study of Cutter Wear Rate for Wood-Based Materials Processing. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2017, no. 6, pp. 89–103. DOI: https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2017.6.89
Памфилов Е.А., Пилюшина Г.А., Шевелева Е.В., Прозоров Я.С., Пыриков П.Г. Повышение работоспособности подающих устройств деревоперерабатывающего оборудования // Изв. вузов. Лесн. журн. 2019. № 2. С. 102–110. Pamfilov E.A., Pilyushina G.A., Sheveleva E.V., Prozorov Ya.S., Pyrikov P.G. Improving the Feeder’s Working Capacity of Timber Processing Equipment. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2019, no. 2. pp. 102–110. DOI: https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2019.2.102
Паренаго О.П., Кузьмина Г.Н. Трибоактивные присадки к смазочным материалам // Трибология. Состояние и перспективы. Т. 2. Смазка и смазочные материалы. Уфа: УГАТУ, 2019. С. 390–397. Parenago O.P., Kuz’mina G.N. Triboactive Improvers for Lubricants. Tribology. State and Prospects. Vol. 2. Lubrication and Lubricants. Ufa, USATU Publ., 2019, pp. 390–397.
Патент 2499171 РФ, МПК F16J 15/00. Способ изготовления неподвижных разъемных соединений: № 2011148194/06: заявл.25.11.2011; опубл. 20.11.2013 / Е.А. Памфилов, Г.А. Пилюшина, П.Г. Пыриков П.Г., С.В. Тяпин. Pamfilov E.A., Piljushina G.A., Pyrikov P.G., Tjapin S.V. Method to Manufacture Fixed Detachable Joints. Patent RF no. RU 2499171 C2, 2013.
Пискунов М.А. Особенности российского рынка лесозаготовительной техники // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 6. С. 132–147. Piskunov M.A. Features of the Harvesting and Logging Equipment Market in Russia. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 6, pp. 132–147. DOI: https://doi.org/10.37482/0536-1036-2020-6-132-147
Пошарников Ф.В., Усиков А.В. Особенности работы узлов трения в лесопромышленном оборудовании // Природопользование: ресурсы, техническое обеспечение. Воронеж: ВГЛТА, 2009. Вып. 4. С. 95–100. Posharnikov F.V. Features of the Work of Friction Units in Timber-Processing Equipment. Nature Management: Resources and Technical Support. Voronezh, VGLTA Publ., 2009, iss. 4, pp. 95–100.
Прозоров Я.С. Повышение эффективности производства древесной стружки на основе увеличения долговечности применяемого оборудования: автореф. дис. … канд. техн. наук. Архангельск, 2016. 17 с. Prozorov Ya.S. Improving the Efficiency of Wood Chip Production Based on Enhancing the Durability of the Equipment Used: Cand. Eng. Sci. Diss. Abs. Arkhangelsk, 2016. 17 p.
Развитие лесного машиностроения в Республике Беларусь и Российской Федерации // Интернет-портал СНГ. Режим доступа: https://studwood.ru/1002319/tovarovedenie/razvitie_lesnogo_mashinostroeniya_v_respublike_belarus_i_rossiyskoy_federatsii (дата обращения: 10.08.20). Development of Forestry Machine-Building in the Republic of Belarus and the Russian Federation. CIS Internet Portal. Moscow, 2015.
Распоряжение Правительства РФ от 20 сент. 2018 г. № 1989-р «Об утверждении Стратегии развития лесного комплекса Российской Федерации до 2030 года». Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/551187885 (дата обращения: 10.08.20). The Decree of the Government of the Russian Federation of September 20, 2018 No. 1989-r “On Approval of the Strategy for the Development of the Forest Complex of the Russian Federation until 2030”.
Рождественский Ю.В., Задорожная Е.В. Динамически нагруженные подшипники скольжения // Трибология. Состояние и перспективы. Т. 2. Смазка и смазочные материалы. Уфа: УГАТУ, 2019. С. 235–256. Rozhdestvenskiy Yu.V. Dynamically Loaded Sliding Bearings. Tribology. State and Prospects. Vol. 2. Lubrication and Lubricants. Ufa, USATU Publ., 2019, pp. 235–256.
Российский статистический ежегодник. 2019. М.: Росстат, 2019. 708 с. Russian Statistical Yearbook 2019. Moscow, Rosstat Publ., 2019. 708 p.
Рукомойников К.П., Ведерников С.В. Модернизация сучкорезного ножа харвестерной головки // Изв. вузов. Лесн. журн. 2019. № 1. С. 120–127. Rukomoynikov K.P., Vedernikov S.V. Modernization of Harvester Head Delimbing Knife. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2019, no. 1, pp. 120–127. DOI: https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2019.1.120
Сборник материалов Заседания Комитета при Бюро ЦС по тракторному, сельскохозяйственному, лесозаготовительному, коммунальному и дорожно-строительному машиностроению Союза машиностроителей России. М., 2014. 120 с. Режим доступа: http://www.soyuzmash.ru/docs/ktm/sm250214.pdf (дата обращения: 10.08.20). Proceedings of the Meeting of the Committee under the Bureau of the Central Council for Tractor, Agricultural, Logging, Communal and Road Construction Mechanical Engineering of the Russian Engineering Union. Moscow, 2014. 120 p.
Селиверстов А.А., Симонова И.В., Александров А.А. Исследование состояния геометрии формы и заточки сучкорезных ножей харвестеров // Тр. лесоинж. фак. ПетрГУ. 2010. Т. 8. С. 128–132. Seliverstov A.A., Simonova I.V., Aleksandrov A.A. Geometry of Form and Filing Angle of Harvester Head Knifes. Trudy lesoinzhenernernogo fakul’teta PetrGU [Resources and Technology], 2010, vol. 8, pp. 128–132. DOI: https://doi.org/10.15393/j2.art.2010.1785
Серебрянский А.И., Афоничев Д.Н., Ворохобин А.В. Повышение износостойкости шарнирных соединений манипуляторов при ремонте // Вестн. ВГАУ. 2012. № 2(33). С. 107–111. Serebryansky A.I., Afonichev D.N., Vorokhobin A.V. Increasing the Wear Resistance of Manipulator Pin Joints during Repairs. Zhurnal Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Vestnik of Voronezh State Agrarian University], 2012, vol. 2(33), pp. 107–111.
Современная трибология: итоги и перспективы / Э.Д. Браун и др.; отв. ред. К.В. Фролов. М.: ЛКИ, 2008. 480 c. Braun E.D. et al. Modern Tribology: Results and Prospects. Ed. by K.V. Frolov. Moscow, LKI Publ., 2008. 480 p.
Сорокин Г.М., Ефремов А.П., Саакиян Л.С. Коррозионно-механическое изнашивание сталей и сплавов. М.: Нефть и газ, 2002. 424 с. Sorokin G.M., Efremov A.P., Saakyan L.S. Corrosion-Mechanical Wear of Steels and Alloys. Moscow, Neft’ i gaz Publ., 2002. 424 p.
Стрельцов Э. Импорт лесозаготовительной техники в Россию // Основные средства. 2011. № 2. C. 80–82. Strel’tsov E.K. Import of Logging Equipment to Russia. Osnovnyye sredstva, 2011, no. 2, pp. 80–82.
Суслов А.Г., Федоров В.П., Горленко А.О., Прокофьев А.Н., Тотай А.В., Федонин О.Н. Технологическое обеспечение и повышение эксплуатационных свойств деталей и их соединений / под общ. ред. А.Г. Суслова. М.: Машиностроение, 2006. 448 с. Suslov A.G., Fedorov V.P., Gorlenko A.O. Prokof’yev A.N., Totay A.V., Fedonin O.N. Technological Support and Improvement of Operational Properties of Parts and Their Connections. Ed. by A.G. Suslov. Moscow, Mashinostroyeniye Publ., 2006. 448 p.
Трибология: состояние и перспективы / под ред. И.В. Горячевой и М.А. Броновца. Уфа: УГАТУ, 2016. Т. 1. 435 с. Tribology. State and Prospects. Ed. by I.V. Goryacheva, M.A. Bronovets. Ufa, USATU Publ., 2016, vol. 1. 435 p.
Трибология: Состояние и перспективы. Т. 2. Смазка и смазочные материалы / под ред. С.М. Захарова и И.А. Буяновского. Уфа: УГАТУ, 2019. 504 с. Tribology. State and Prospects. Vol. 2. Lubrication and Lubricants. Ed. by S.M. Zakharov, I.A. Buyanovskiy. Ufa, USATU Publ., 2019. 504 p.
Тяпин С.В. Повышение работоспособности неподвижных соединений в гидросистемах деревоперерабатывающего оборудования: автореф. дис. … канд. техн. наук. Архангельск, 2012. 17 с. Tyapin S.V. Improving the Performance of Fixed Joints in Hydraulic Systems of Wood Processing Equipment: Cand. Eng. Sci. Diss. Abs. Arkhangelsk, 2012. 17 p.
Холдинг «Амкодор» выпустил 800-ю машину для лесопромышленного комплекса // Пресс-релизы ОАО «Амкодор». 25 ноября 2016. Режим доступа: https://www.tvr.by/news/ekonomika/amkador_vypustil_800_yu_mashinu_lesopromyshlennogo_kompleksa_/ (дата обращения: 10.08.20). Amkodor Holding Released the 800th Machine for the Timber Industry. Press Releases of JSC “Amkodor”. November 25, 2016.
Чичинадзе А.В., Браун Э.Д., Буше Н.А. и др. Основы трибологии (трение, износ, смазка) / под общ. ред. А.В. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 2001. 664 с. Chichinadze A.V., Braun E.D., Bushe N.A. et al. Fundamentals of Tribology (Friction, Wear, and Lubrication). Ed. by A.V. Chichinadze. Moscow, Mashinostroyeniye Publ., 2001. 664 p.
Darmawan W., Rahayu I.S., Tanaka C., Marchal R. Chemical and Mechanical Wearing of High Speed Steel and Tungsten Carbide Tools by Tropical Woods. Journal of Tropical Forest Science, 2006, vol. 18, no. 4, pp. 255–260.
Global Forest Products. Facts and Figures 2016. Rome, FAO, 2017. 18 p. Available at: www.fao.org/3/I7034EN/i7034en.pdf (accessed 10.08.20).
Jellesen M.S. Tribocorrosion Properties of Metallic Materials and Effects of Metal Release. Ph.D. Thesis. Lyngby, Denmark, DTU, 2007. 74 p.
Johnsen T. Finnish Forest Machine Market 2017 Compared to the Swedish. Materials of the Website Forestry.com. 2018. Available at: https://www.forestry.com/editorial/finnish-forest-machine-market/ (accessed 10.08.20).
Johnsen T. Strong Forwarder Market in Sweden 2017. Materials of the Website Forestry.com. 2018. Available at: https://www.forestry.com/editorial/strong-forwardermarket-sweden-2017/ (accessed 10.08.20).
Kairo I. John Deere Forestryn tilauskirja täyttyy venäläisillä tilauksilla [John Deere Forestry Oy Doubled Exports of Logging Equipment to Russia]. Suomalais-Venäläinen kauppakamari (SVKK) [Finnish-Russian Сhamber of Commerce (FRTP)]. 2017. Available at: https://www.svkk.fi/uutishuone/john-deere-forestryn-tilauskirja-tayttyy-venalaisillatilauksilla/(accessed 10.08.20).
Mischler S. Triboelectrochemical Techniques and Interpretation Methods in Tribocorrosion: A Comparative Evaluation. Tribology International, 2008, vol. 41, iss. 7, pр. 573–583. DOI: https://doi.org/10.1016/j.triboint.2007.11.003
Ponsse Plc Annual Report for 2019. 2019. 124 p. Available at: https://pim.ponsse.com/media/ponsse-pim-api/api/content/getfile/16231567.pdf (accessed 10.08.20).
Tribocorrosion of Passive Metals and Coatings. Ed. by D. Landolt, S. Mischler. Cambridge, UK, Woodhead Publishing, 2011. 576 p.
