Improving the Performance of Working Bodies and Tribosystems of Harvester Technological Equipment
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2021-6-135-149Keywords:
working capacity, tribotechnical units, dynamic loads, wear, logging machines, swivel joint, manipulatorAbstract
Ensuring the competitiveness of enterprises of the forest complex is largely due to the level of reliable and high-performance equipment use, since this achieves a significant increase in the efficiency of timber harvesting and processing. At the same time, the required level of reliability of logging machines is largely determined by the performance of their functional units that carry out the basic technological operations. Accordingly, the development and implementation of ways and methods to improve the performance of functional units of machines is important when creating promising models of the specified equipment. This requires an analysis of the prospects and technical possibilities for improving the main mechanisms and units of logging machines and the factors limiting their performance. In order to improve the performance of machine functional units, it is essential to ensure the coordinated provision of favorable levels of a significant number of design and technological parameters. In particular, it is advisable to optimize the nature of the relative movement of the friction-contacting surfaces of the parts and reduce the loads acting on them. This is due to the fact that these factors determine the wear resistance and friction resistance, as well as the thermal mode of the machine operation, the stress state of the functional surface layers and the strength of the fixed joints. At the same time, the influence of operating conditions, the wear intensity and service life of the objects under study should be taken into account. This approach is due to the fact that tribotechnical units of logging machines perform their functions under the action of high shock, cyclic and vibration loads, in a wide range of harsh natural and climatic conditions characterized by low temperatures, high humidity, and the action of chemical and abrasive media. All this should be considered when justifying effective ways to improve the performance of functional units, including manipulators of logging machines, and achieved through regulated directional control of the properties of surface layers in the design and manufacture of friction-contacting parts. The paper substantiates the need to create scientific and engineering foundations for improving the performance of functional units and working bodies of machines, as well as achieving the required performance, durability and reliability. For this purpose, the tasks of further research aimed at obtaining information, the absence of which makes it impossible to create domestic import-substituting equipment, are clarified.
For citation: Pamfilov E.A., Kapustin V.V., Pilyushina G.A., Sheveleva E.V. Improving the Performance of Working Bodies and Tribosystems of Harvester Technological Equipment. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 6, pp. 135–149. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-6-135-149
Downloads
References
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.
