Обоснование технологии применения и компоновки агрегата для понижения пней

УДК

DOI:

Аннотация

Повышение эффективности использования лесохозяйственных агрегатов – важнейшая проблема при срезании пней в процессе выполнения лесовосстановительных работ. Целью исследования являлось изучение влияния конструкции машины для срезания пней, ее рабочего органа и привода на эффективность выполнения технологического процесса. Программа исследований предусматривала анализ влияния конструктивных особенностей машины МУП-4 для срезания пней и проектного агрегата с фронтальной телескопической навеской рабочего органа и гидравлическим приводом рабочего органа на базе лесохозяйственного трактора ЛХТ-100А на производительность труда и утомляемость оператора. Важным техническим отличием от существующей машины МУП-4, имеющей привод рабочего органа от системы карданных передач и редукторов, в этом случае является то, что рабочий орган нашей конструкции приводится в действие гидравлическим двигателем, встроенным в рабочий орган, а телескопическая стрела его навески выполнена подпружиненной. Это позволяет производить срезание пней в режиме непрерывного движения, снижает износ узлов трансмиссии агрегата и повышает топливную экономичность при выполнении технологического процесса. Получены зависимости производительности труда от конструкции рабочего органа и его навески. Обоснован выбор конструкции рабочего органа и особенностей компоновки тракторного лесохозяйственного агрегата для срезания пней. Рассмотрено влияние конструкции базового и проектного агрегатов на частоту воздействия оператора на рычаги управления при выполнении технологического процесса. На основании полученных результатов возможно обосновать конструкцию и компоновку тракторного лесохозяйственного агрегата для срезания пней с рабочим органом в виде фрезы фронтальной навески и определить его мощностные параметры, что позволит увеличить производительность труда и снизить утомляемость оператора. Сделаны выводы о необходимости изменения конструкции машины для удаления пней МУП-4 и доказана целесообразность изменения привода рабочего органа и его навесной системы, что даст возможность осуществлять технологический процесс в режиме непрерывного движения с повышением производительности труда в 4 раза и уменьшением нагрузки на оператора в 2 раза.  

Сведения об авторах

С.Н. Орловский¹, канд. техн. наук, доц.

А.И. Карнаухов², канд. техн. наук, доц.

¹Красноярский государственный аграрный университет, пр. Мира, д. 90, г. Красноярск, Россия, 660049; e-mail: info@kgau.ru, orlovskiysergey@mail.ru

²Сибирский государственный аэрокосмический университет им. акад. М.Ф. Решетнёва, пр. Мира, д. 82, а/я 1075, г. Красноярск, Россия, 660049; e-mail: info@sibstu.ru, Sky_angel_33@mail.ru

Ключевые слова

Для цитирования

Орловский С.Н., Карнаухов А.И. Обоснование технологии применения и компоновки агрегата для понижения пней // Лесн. журн. 2017. № 3. С. 123–131. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.3.123

Литература

Список литературы

1. Беликов Е.В., Попиков В.П., Саулин С.Н., Посметьев В.В. Методика математического расчета работы машины для удаления пней // Природопользование: ресурсы, техническое обеспечение: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГЛТА, 2009. Вып. 4.
С. 144–150.

2. Гордиенко М.И., Нагорная Р.В., Кистень A.B. Влияние раскорчевки вырубок на свойства почвы // Лесн. журн. 1986. № 1. С. 8–15. (Изв. высш. учеб. заведений).

3. Коршун В.Н. Роторные рабочие органы лесохозяйственных машин: концепция конструирования: моногр. Красноярск: СибГТУ, 2003. 228 с.

4. Паспорт машины для удаления пней МУП-4. Л.: ЛенНИИЛХ, 1982. 43 с.

5. Поздняков Е.В., Дручинин Д.Ю. Способы и современные средства механизации для удаления пней // Молодой ученый. 2013. № 11. С. 173–176.

6. Поздняков Е.В. Обоснование параметров и режима работы площадкоделателя вокруг пней: дис. ... канд. техн. наук. Воронеж, 2015.178 с.

7. Jones P.C., Hawkend J.H. Stump grinders. USA, Austin, 2014. 156 p.

Поступила 24.10.16

Ссылка на английскую версию:

UDC 630*232.211

DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.3.123

Application and Configuration Technology of the Stump Lowering Device

S.N. Orlovskiy¹, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

A.I. Karnaukhov², Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

¹Krasnoyarsk State Agrarian University, pr. Mira, 90, Krasnoyarsk, 660049,

Russian Federation; e-mail: info@kgau.ru, orlovskiysergey@mail.ru

²Siberian State Aerospace University named after academician M.F. Reshetnev,

pr. Mira, 82, Krasnoyarsk, 660049, Russian Federation; e-mail: info@sibstu.ru, Sky_angel_33@mail.ru

The key problem of the stump lowering in the process of reforestation is to increase the efficiency of the use of forest devices. The work objective is to investigate the influence of the design of a stump grinder, its operating device and a drive system on the efficiency of the process. The research program includes the impact analysis of the design features of a stump grinder MUP-4 and a design unit with a forward telescopic mounting of the operating device and hydraulic drive of the operating device on the basis of the forestry tractor LHT-100A on labor productivity and operator’s fatigue. The operating device of our design is driven by a hydraulic motor built into the operating element, and the telescopic boom of its mounting is spring-loaded. This is an important technical difference from the existing machine MUP-4 with an operating device drive from the system of cardan drives and reducers. The listed above features provide the stump lowering in the continuous motion mode, reduce the wear of the drivetrain components of the unit and improve the fuel efficiency in the process.
We obtain the dependences of labor productivity on the design of the operating device and its mounting. The choice of the design of the operating device and configuration features of the tractor forestry unit for the stump lowering is substantiated. The impact of the structure of basic and design devices on the frequency of the operator's influence on the control levers in the technological process is considered. Based on the obtained results, we can justify the structure and configuration of a tractor forestry stump lowering unit with the operating device in the form of a forward mounting cutter and determine its power parameters, which will increase labor productivity and reduce operator fatigue. We have made the conclusions about the need to change the design of a stump grinder MUP-4 and have proved the expediency of changing a drive of the operating device and its hinged system, which will allow carrying out the technological process in the continuous motion mode with a 4-fold increase in labor productivity and a 2-fold decrease in the operator's load.

Keywords: grubbing, stump lowering technology, unit deficiency, new construction, option arrangement, tool.

REFERENCES 

1. Belikov E.V., Popikov V.P., Saulin S.N., Posmet'ev V.V. Metodika matematicheskogo rascheta raboty mashiny dlya udaleniya pney [Mathematical Calculation Technique for the Grubbing Machine Operation]. Prirodopol'zovanie: resursy, tekhnicheskoe obespechenie [Nature Management: Resources, Technical Support]. Voronezh, 2009, no. 4, pp. 144–150.

2. Gordienko M.I., Nagornaya R.V., Kisten' A.B. Vliyanie raskorchevki vyrubok na svoystva pochvy [The Impact of Felling Stumping on the Soil Properties]. Lesnoy zhurnal [Forestry journal], 1986, no. 1, pp. 8–15.

3. Korshun V.N. Rotornye rabochie organy lesokhozyaystvennykh mashin: kontseptsiya konstruirovaniya: monogr. [Rotary Working Bodies of Forestry Machineries: Design Concept]. Krasnoyarsk, 2003. 228 p.

4. Pasport mashiny dlya udaleniya pney MUP-4. [The Certificate of the Grubbing Machine MUP-4.]. Leningrad, 1982. 43 p.

5. Pozdnyakov E.V., Druchinin D.Yu. Sposoby i sovremennye sredstva mekhanizatsii dlya udaleniya pney [Methods and Modern Means of Grubbing Mechanization]. Molodoy uchenyy [Young Scientist], 2013, no. 11, pp. 173–176.

6. Pozdnyakov E.V. Obosnovanie parametrov i rezhima raboty ploshchadkodelatelya vokrug pney: dis. ... kand. tekhn. nauk [Parameters and the Operating Mode Justification of the Site Maker Around the Stumps: Cand. Eng. Sci. Diss.]. Voronezh, 2015. 178 p.

7. Jones P.C., Hawkend J.H. Stump Grinders. USA, Austin, 2014. 156 p. 

Received on October 24, 2016 

For citation: Orlovskiy S.N., Karnaukhov A.I. Application and Configuration Technology of the Stump Lowering Device. Lesnoy zhurnal [Forestry journal], 2017, no. 3, pp. 123–131. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.3.123