Характеристики пневмогидравлического рекуперативного коникового устройства лесовозного тягача с прицепом-роспуском. C. 147–160

УДК

629.11.02/098

DOI:

10.37482/0536-1036-2026-1-147-160

Аннотация

Описаны последствия эксплуатации автопоездов в составе тягачей с прицепами-роспусками в сложных дорожных условиях. Приведены перспективные научные направления, способствующие повышению эффективности работы тягачей с прицепными звеньями. Рассмотрены преимущества разработанного пневмогидравлического рекуперативного коникового устройства с шаровой опорой для лесовозного тягача с прицепом-роспуском. Целью работы является исследование влияния параметров пневмогидравлического рекуперативного коникового устройства с шаровой опорой на его эффективность и определение их оптимальных значений. На основе математической модели и реализующей ее компьютерной программы выполнена оптимизация конструктивных параметров шаровой опоры пневмогидравлического рекуперативного коникового устройства, обеспечивающая минимальную амплитуду раскачивания верхней части груженых лесоматериалов и максимальную рекуперируемую устройством мощность. Выявлено, что оптимальное плечо расположения верхних точек крепления гидроцилиндров шаровой опоры коникового устройства при фиксированном плече расположения нижних точек крепления гидроцилиндров 0,35 м составляет 0,35...0,45 м, при этом обеспечиваются средняя рекуперируемая мощность более 13 кВт и амплитуда бокового смещения груза менее 0,27 м. Установлено, что наилучший диапазон давления рабочей жидкости пневмогидроаккумулятора – 35...50 МПа, рекуперируемая устройством мощность в этом случае превышает 12,2 кВт, а амплитуда бокового смещения груженых лесоматериалов равняется не более 0,29 м. По результатам 2-факторной оптимизации наилучшее плечо расположения верхних точек гидроцилиндров шаровой опоры коникового устройства составляет 0,37...0,58 м, а давление рабочей жидкости пневмогидравлического аккумулятора – 35...50 МПа. При этом предлагаемое пневмогидравлическое рекуперативное кониковое устройство генерирует мощность более 15 кВт, а амплитуда бокового смещения груза не превышает 0,2 м.

Сведения об авторах

В.И. Посметьев, д-р техн. наук, проф.; ResearcherID: Q-1411-2015,
ОRCID: https://orcid.org/0000-0001-9878-7451
В.О. Никонов*, канд. техн. наук, доц.; ResearcherID: N-3510-2019,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7380-9180
В.В. Посметьев, канд. физ.-мат. наук, доц.; ResearcherID: Z-3736-2019,
ОRCID: https://orcid.org/0000-0001-6622-5358
А.Ю. Мануковский, д-р техн. наук, проф.; ResearcherID: AAR-1976-2020,
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4289-6581
А.Е. Матяшов, аспирант; ResearcherID: LPP-4512-2024,
ОRCID: https://orcid.org/0000-0002-3505-7483
Е.В. Поздняков, канд. техн. наук, доц.; ResearcherID: AAX-9199-2020,
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3904-867x

Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова, ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж, Россия, 394087; posmetyev@mail.ru, 8888nike8888@mail.ru*, victorvpo@mail.ru, mayu1964@mail.ru, matyashov-a@bk.ru, pozd.ev@yandex.ru

Ключевые слова

лесовозные дороги, гидроцилиндр, прицеп-роспуск, лесоматериалы, оптимизация, шаровая опора, компьютерный эксперимент, рекуперируемая мощность, тягач, кониковое устройство, амплитуда бокового смещения, рабочая жидкость

Для цитирования

Посметьев В.И., Никонов В.О., Посметьев В.В., Мануковский А.Ю., Матяшов А.Е., Поздняков Е.В. Характеристики пневмогидравлического рекуперативного коникового устройства лесовозного тягача с прицепом-роспуском // Изв. вузов. Лесн. журн. 2026. № 1. С. 147–160. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2026-1-147-160

Литература

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1976. 279 с.
2. Грановский В.А., Сирая Т.Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. 288 с.
3. Мудров А.Е. Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран и Паскаль. Томск: Раско, 1991. 270 с.
4. Никонов В.О. Современное состояние, проблемы и пути повышения эффективности лесовозного автомобильного транспорта. Воронеж: ВГЛТУ, 2021. 203 с.
5. Посметьев В.И., Никонов В.О., Матяшов А.Е. Перспективные конструкции кониковых устройств лесовозных автопоездов с шаровой опорой и демпферным механизмом // Инновационные технологии на автомобильном транспорте: материалы Всерос. науч.-техн. конф. Воронеж: ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова, 2024. С. 22–27. https://doi.org/10.58168/MOTOR2024_22-27
6. Посметьев В.И., Никонов В.О., Посметьев В.В. Обоснование целесообразности оснащения лесовозных автопоездов рекуперативными тягово-сцепными устройствами по результатам имитационного моделирования. Воронеж: ВГЛТУ, 2023. 203 с.
7. Посметьев В.И., Никонов В.О., Посметьев В.В. Повышение эффективности лесовозных автопоездов с помощью рекуперативных седельно-сцепных и поворотных кониковых устройств. Воронеж: ВГЛТУ, 2024. 282 с.
8. Allman M., Dudákova Z., Jankovský M., Merganič J. Operational Parameters of Logging Trucks Working in Mountainous Terrains of the Western Carpathians. Forests, 2021, vol. 12, no. 6, art. no. 718. https://doi.org/10.3390/f12060718
9. Antilla P., Nummelin T., Väätäinen K., Laitila J., Ala-Ilomäki J., Kilpeläinen A. Effect of Vehicle Properties and Driving Environment on Fuel Consumption and CO2 Emissions of Timber Trucking Based on Data from Fleet Management System. Transportation Research Interdisciplinary Perspectives, 2022, vol. 15, art. no. 100671. https://doi.org/10.1016/j.trip.2022.100671
10. Brown M.W. Evaluation of the Impact of Timber Truck Configuration and Tare Weight on Payload Efficiency: An Australian Case Study. Forests, 2021, vol. 12, no. 7, art. no. 855. https://doi.org/10.3390/f12070855
11. Conrad IV J.L. Evaluating Profitability of Individual Timber Deliveries in the US South. Forests, 2021, vol. 12, no. 4, art. no. 437. https://doi.org/10.3390/f12040437
12. Gao L., Wang D., Jin C., Yi T. Modelling and Performance Analysis of Cyclic Hydro-Pneumatic Energy Storage System Considering the Thermodynamic Characteristics. Energies, 2022, vol. 15, no. 18, art. no. 6672. https://doi.org/10.3390/en15186672
13. Moskalik T., Tymendorf L., van der Saar J., Trzciński G. Methods of Wood Volume Determining and Its Implications for Forest Transport. Sensors, 2022, vol. 22, no. 16, art. no. 6028. https://doi.org/10.3390/s22166028
14. Mușat E.C., Abutnăriței G.L., Hogea D.D., Miu L.D., Avram V.N., Saicu S., Derczeni R.A. Loading Round Wood in Forestry Trucks and Forestry Platforms: A Case Study for Romania. Forests, 2024, vol. 15, no. 9, art. no. 1646. https://doi.org/10.3390/f15091646
15. Radzajewski P., Guzek M. Assessment of the Impact of Selected Parameters of Tractor-Semitrailer Set on the Braking Safety Indicators. Applied Sciences, 2023, vol. 13, no. 9, art. no. 5336. https://doi.org/10.3390/app13095336
16. Salamah Y.B. Sliding Mode Controller for Autonomous Tractor-Trailer Vehicle Reverse Path Tracking. Applied Sciences, 2023, vol. 13, no. 21, art. no. 11998. https://doi.org/10.3390/app132111998
17. Škvor P., Jankovský M., Natov P., Dvořák J., Zlatuška K. The Effect of Different Road Types on Timber Truck Drivers by Assessing the Load Environment of Drivers by Monitoring Changes in Muscle Tension. Forests, 2022, vol. 13, no. 10, art. no. 1565. https://doi.org/10.3390/f13101565
18. Trzciński G., Tymendorf Ł. Multifactorial Analysis of the Axle Load of Truck Sets during the Transport of Sawmill By-Products. Forests, 2022, vol. 13, no. 12, art. no. 1992. https://doi.org/10.3390/f13121992
19. Ziółkowski A., Fuć P., Lijewski P., Bednarek M., Jagielski A., Kusiak W., Igielska-Kalwat J. The Influence of the Type and Condition of Road Surfaces on the Exhaust Emissions and Fuel Consumption in the Transport of Timber. Energies, 2023, vol. 16, no. 21, art. no. 7257. https://doi.org/10.3390/en16217257
20. Zuska A., Kurczyński D., Jackowski J.T. Study of Loads Acting on the Load during the Sudden Braking of a Vehicle. Applied Sciences, 2023, vol. 13, no. 3, art. no. 1559. https://doi.org/10.3390/app13031559