Математическая модель процесса образования колеи под воздействием колесных лесных машин

УДК

625.033

DOI:

Аннотация

Предложена математическая модель процесса взаимодействия колеса машины с лесным грунтом, учитывающая скорость движения машины. В явном виде учитываются геометрические параметры шины, нагрузка на колесо и механические параметры грунта, что позволяет на практике оценивать глубину образующейся колеи при проходе колесной техники.

Сведения об авторах

А.Н. Минаев, А.И. Никифорова, А.А. Пелымский, Д.С. Киселев,

В.А. Андронов, В.Н. Язов

С.-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова

Минаев Александр Николаевич родился в 1945 г., окончил в 1972 г. С.-Петербургскую государственную лесотехническую академию им. С.М. Кирова, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой водного транспорта леса и гидравлики С.-Петербургского государственного лесотехнического университета имени С.М. Кирова. Имеет более 120 печатных работ в области исследования двухфазных потоков в напорных гидротранспортных системах, сохранения гидробионтов при кавитационных режимах, возникающих в турбинах ГЭС.

E-mail: vtl-lta@mail.ru

Никифорова Антонина Ивановна окончила в 1998 г. С.-Петербургскую государственную лесотехническую академию им. С.М. Кирова, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии лесозаготовительных производств С.-Петербургского государственного лесотехнического университета имени С.М. Кирова. Автор учебника, 2 учебных пособий, 2 монографий, 15 патентов и более 50 научных статей в области новых технологий лесосечных работ, обеспечивающих повышение их экономической и экологической эффективности с соблюдением принципов неистощительного природопользования и расширенного воспроизводства лесных ресурсов.

Е-mail: tlzp@inbox.ru

Пелымский Александр Андреевич родился в 1987 г., окончил в 2010 г. С.-Петербургскую государственную лесотехническую академию им. С.М. Кирова, аспирант кафедры технологии лесозаготовительных производств С.-Петербургского государственного лесотехнического университета имени С.М. Кирова.

Е-mail: pelych@mail.ru

Киселев Денис Сергеевич родился в 1987 г., окончил в 2008 г. С.-Петербургскую государственную лесотехническую академию им. С.М. Кирова, аспирант кафедры технологии лесозаготовительных производств С.-Петербургского государственного лесотехнического университета имени С.М. Кирова. Имеет 10 научных работ в области снижения экологического ущерба лесной среде, вызванного работой лесозаготовительной техники.

Е-mail: tlzp@inbox.ru

Андронов Вячеслав Александрович родился в 1983 г., окончил в 2005 г.
С.-Петербургскую государственную лесотехническую академию им. С.М. Кирова, старший преподаватель кафедры лесных гусеничных и колесных машин С.-Петербургского государственного лесотехнического университета имени С.М. Кирова.

Е-mail: andronovalexandr@gmail.com

Ключевые слова

грунт, колесный движитель, колееобразование

Литература

1. Агейкин Я.С. Вездеходные колесные и комбинированные движители. М.: Машиностроение, 1972. 184 с.

2. Агейкин Я.С. Проходимость автомобилей. М.: Машиностроение, 1981. 232 с.

3. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. М.: Высш. шк., 1979. 118 с

4. Исследование компоновки лесных колесных тракторов с шарнирной рамой конструкции ЛТА / С.Ф. Козьмин, М.Я. Дурманов, Г.В. Каршев, С.В. Спиридонов СПб.: Изд-во СПбГЛТА, 2010. 98 с.

5. Математическая модель образования колеи в почвогрунтах колесными машинами с упругими шинами / С.М. Базаров [и др.] // Науч. обозрение. 2012. № 5.
С. 56–69.

6. Моделирование уплотнения почвогрунта в боковых полосах трелевочного волока с учетом изменчивости трассы движения / В.Я. Шапиро, И.В. Григорьев, Д.В. Лепилин, А.И. Жукова // Ученые записки ПетрГУ. Серия: Естественные и технические науки. 2010. № 6. С. 61–64.

7. Расчет нормальной жесткости шин для оценки их эксплуатационных показателей / А.Н. Евграфов [и др.] // Автомоб. пром-сть. 1977. № 3. С. 20–22.

8. Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Жукова А.И. Оценка процессов деформирования почвы при циклическом уплотнении // Лесн. журн. 2008. № 4. С. 44–51.
(Изв. высш. учеб. заведений).

Ссылка на английскую версию:

Mathematical Model for Rutting by the Action of Wheeled Forest Vehicles

A.N. Minaev, A.I. Nikiforova, A.A. Pelymsky, D.S. Kiselev, V.A. Andronov, V.N. Yazov

St. Petersburg State Forest Technical University named after S.M. Kirov

Mathematical Model for Rutting by the Action of Wheeled Forest Vehicles

A mathematical model of interaction of the wheel with the forest soil, taking into account the speed of the vehicle, has been developed. We explicitly take into account tire geometrics, wheel load and mechanical properties of soil, which allows assessing the depth of the rut left by the passing vehicles.

Keywords: soil, wheeled vehicle, rutting.