Совершенствование конструкции цепных пильных аппаратов. С. 116–125

УДК

674.05:620.16

DOI:

10.37482/0536-1036-2023-1-116-125

Аннотация

В настоящее время на лесосечных работах бензопилами и лесозаготовительными машинами с помощью цепных рабочих органов выполняются срезание деревьев, удаление сучьев, деление хлыстов на сортименты. Повышение надежности и работоспособности цепных пильных аппаратов значительно увеличивает эффективность лесосечных работ. В связи с сокращением машинного объема лесозаготовок важное значение приобретает повышение эффективности использования бензопил и совершенствование их конструкции, в первую очередь цепного пильного аппарата для увеличения его надежности и срока службы. Снижение объемов выпуска, низкое качество отечественных бензопил привели к тому, что в настоящее время на лесозаготовках страны в основном применяются бензопилы импортного производства, несмотря на постоянный рост их цены и стоимости обслуживания. Это делает актуальными проблему совершенствования конструкции бензопил как отечественного, так и зарубежного производства и, как следствие, вопрос исследования конструкции цепных пильных аппаратов для научно-обоснованного увеличения их надежности и долговечности. Низкая надежность в работе и повышенный износ составляющих частей пильных аппаратов обусловлены несовершенством конструкции механизма натяжения пильной цепи. Современные конструкции механизма натяжения пильной цепи для обеспечения необходимого усилия натяжения требуют периодической остановки пилы. Цель работы – совершенствование конструкции механизма натяжения пильной цепи для обеспечения требуемого монтажного натяжения в процессе работы бензопилы, которое даст возможность повысить надежность и срок службы цепных пильных аппаратов. Предложены возможные пути изменения конструкции механизма натяжения пильной цепи, что позволит достичь ее автоматического натяжения в процессе работы бензопилы, снизить вероятность спадания пильной цепи и риск ранения оператора.

Сведения об авторах

А.Н. Заикин*, д-р техн. наук, проф.; ResearcherID: Z-3172-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1831-6893
В.В. Сиваков, канд. техн. наук; ResearcherID: R-7264-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0175-9030
Е.В. Шевелева, канд. техн. наук; ResearcherID: H-2080-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1763-6932
Брянский государственный инженерно-технологический университет, просп. Станке Димитрова, д. 3, г. Брянск, Россия, 241037; zaikin.anatolij@yandex.ru*, sv@bgitu.ru, elshev78@yandex.ru

Ключевые слова

цепной пильный аппарат, пильные цепи, надежность цепного пильного аппарата, лесозаготовительное оборудование, натяжение цепи, механизм для натяжения пильной цепи, автоматическое натяжение пильной цепи

Для цитирования

Заикин А.Н., Сиваков В.В., Шевелева Е.В. Совершенствование конструкции цепных пильных аппаратов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 1. С. 116–125. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-116-125

Литература

1. А. с. 595152 СССР, МПК B27B 17/00. Рабочий орган переносной моторной пилы: № 2422195/29-15: заявл. 23.11.1976: опубл. 28.02.1978 / В.С. Жаденов, А.Н. Заикин, Ю.С. Харитонов. 

2. Галактионов О.Н., Гаспарян Г.Д., Григорьев И.В., Григорьева О.И., Куницкая О.А., Лапшин С.О., Перский С.Н., Суханов Ю.В., Сыромаха С.М., Шегельман И.Р. Бензиномоторные пилы. Устройство и эксплуатация / под ред. И.В. Григорьева. СПб.: Изд.-полигр. ассоц. вузов, 2017. 206 с. 

3. Заикин А.Н., Коньшакова С.А., Сиваков В.В., Кузнецов С.Г., Булхов Н.А. Технологический ресурс лесозаготовительной техники лесхозов Республики Башкортостан // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 4. С. 123–133. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2020-4-123-133

4. Заикин А.Н., Торопов А.С., Меркелов В.М., Сиваков В.В. Повышение эффективности работы машин и оборудования при заготовке древесины в лесах с радиоактивным загрязнением // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 1. С. 113–127. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2020-1-113-127

5. Заикин А.Н., Шевелева Е.В., Сиваков В.В. Повышение надежности цепных пильных аппаратов лесозаготовительного оборудования // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2019. № 54. С. 261–263. 

6. Памфилов Е.А., Заикин А.Н., Кривченкова Г.Н., Пилюшина Г.А. Основные закономерности нагружения деталей пильных аппаратов лесозаготовительной техники // Изв. вузов. Лесн. журн. 2011. № 2. С. 82–88. http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/17f/oqeu1.pdf

7. 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. http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/716/le1.pdf

8. Памфилов Е.А., Шевелева Е.В. Особенности исследования изнашивания режущих инструментов для переработки древесных материалов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2017. № 6. С. 89–103. https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2017.6.89

9. Патент 2153978 С1 РФ, МПК B27B 17/14, B27B 17/00. Устройство для натяжения пильной цепи режущецепного аппарата моторной пилы: № 99107189/13: заявл. 05.04.1999: опубл. 10.08.2000 / Д.К. Шмаков, С.В. Дмитриев, М.А. Федоринин. 

10. Патент 2453423 С2 РФ, МПК B27B 17/14. Цепная пила, оборудованная устройством для регулирования натяжения пильной цепи: № 2009135791/13: заявл. 25.02.2008: опубл. 20.06.2012 / Р. Пелленк. 

11. Патент 2482961 С1 РФ, МПК В27В 17/14. Цепная пила: № 2011152002/13: заявл. 06.04.2010: опубл. 27.05.2013 / К. Окоути. 

12. Патент 2709386 С1 РФ, МПК В27В 17/14, A01G 23/091. Цепная пила и способ управления перемещениями направляющей шины этой пилы: № 2018112434: заявл. 28.09.2016: опубл. 17.12.2019 / Т. Кохио, М. Хуттунен, Т. Каатрасало, М. Гарсия. 

13. Патент 2706190 С1 РФ, МПК B27B 17/00. Рабочий орган переносной моторной пилы: № 2018124099: заявл. 02.07.2018: опубл. 14.11.2019 / А.Н. Заикин, Е.В. Шевелева, В.В. Сиваков. 

14. Пошарников Ф.В., Кутищев Д.С. Перспективы применения бензиномоторного инструмента на лесозаготовках. Воронеж, 2003. 52 с. 

15. Cheţa M., Marcu M.V., Borz S.A. Workload, Exposure to Noise, and Risk of Musculoskeletal Disorders: A Case Study of Motor-Manual Tree Feeling and Processing in Poplar Clear Cuts. Forests, 2018, vol. 9, iss. 6, art. 300. https://doi.org/10.3390/f9060300

16. Gerasimov Yu., Seliverstov A., Syunev V. Industrial Round-Wood Damage and Operational Efficiency Losses Associated with the Maintenance of a Single-Grip Harvester Head Model: A Case Study in Russia. Forests, 2012, vol. 3, iss. 4, pp. 864–880. https://doi.org/10.3390/f3040864

17. Jourgholami M., Majnounian B., Zargham N. Performance, Capability and Costs of Motor-Manual Tree Felling in Hyrcanian Hardwood Forest. Croatian Journal of Forest Engineering, 2013, vol. 34, iss. 2, pp. 283–293.

18. Karjalainen T., Zimmer B., Berg S., Welling J., Schwaiger H., Finér L., Cortijo P. Energy, Carbon and Other Material Flows in the Life Cycle Assessment of Forestry and Forest Products. Joensuu, Finland, European Forest Institute, 2001. 68 p.

19. Kim S., Nussbaum M.A., Schoenfisch A.L., Barrett S.M., Chad Bolding M., Dickerson D.E. Occupational Safety and Health Concerns in Logging: A Cross-Sectional Assessment in Virginia. Forests, 2017, vol. 8, iss. 11, art. 440. https://doi.org/10.3390/f8110440

20. Koutsianitis D., Tsioras P.A. Time Consumption and Production Costs of Two Small-Scale Wood Harvesting Systems in Northern Greece. Small-Scale Forestry, 2017, vol. 16, pp. 19–35. https://doi.org/10.1007/s11842-016-9340-3

21. Liepiņš K., Lazdiņš A., Liepiņš J., Prindulis U. Productivity and Cost-Effectiveness of Mechanized and Motor-Manual Harvesting of Grey Alder (Alnus incana (L.) Moench): A Case Study in Latvia. Small-Scale Forestry, 2015, vol. 14, pp. 493–506. https://doi.org/10.1007/s11842-015-9302-1

22. Maciak A., Kubuśka M., Moskalik T. Instantaneous Cutting Force Variability in Chainsaws. Forests, 2018, vol. 9, iss. 10, art. 660. https://doi.org/10.3390/f9100660

23. Marenče J., Mihelič M., Poje A. Influence of Chain Filing, Tree Species and Chain Type on Cross Cutting Efficiency and Health Risk. Forests, 2017, vol. 8, iss. 12, art. 464. https://doi.org/10.3390/f8120464

24. Montorselli N.B., Lombardini C., Magagnotti N., Marchi E., Neri F., Picchi G., Spinelli R. Relating Safety, Productivity and Company Type for Motor-Manual Logging Operations in the Italian Alps. Accident Analysis & Prevention, 2010, vol. 42, iss. 6, pp. 2013–2017. https://doi.org/10.1016/j.aap.2010.06.011

25. Spinelli R., Magagnotti N., Nati C. Options for the Mechanized Processing of Hardwood Trees in Mediterranean Forests. International Journal of Forest Engineering, 2009, vol. 20, iss. 1, pp. 39–44. https://doi.org/10.1080/14942119.2009.10702574

26. Vusić D., Šušnjar M., Marchi E., Spina R., Zečić Ž., Picchio R. Skidding Operations in Thinning and Shelterwood Cut of Mixed Stands – Work Productivity, Energy Inputs and Emissions. Ecological Engineering, 2013, vol. 61, part A, pp. 216–223. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2013.09.052