Гнусов Максим Александрович – руководитель лаборатории лесного машиностроения Инжинирингового центра, доктор технических наук, доцент
394087, ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж
Gnusov Maksim A. – DSc (Technical), Head of the Laboratory of Forestry Engineering of the Engineering Center, Associate Professor
394087, Timiryazev str. 8. Voronezh
Платонов Алексей Александрович – доцент кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин, кандидат технических наук, доцент
394087, ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж
Platonov Aleksey A. – PhD (Technical), Associate Professor of Department of Forestry Mechanization and Machinery Design, Associate Professor
394087, Timiryazev str. 8. Voronezh
Дручинин Денис Юрьевич – заведующий кафедрой механизации лесного хозяйства и проектирования машин, кандидат технических наук, доцент
394087, ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж
Druchinin Denis Yu. – PhD (Technical), Head of Department of Forestry Mechanization and Machinery Design, Associate Professor
394087, Timiryazev str. 8. Voronezh
Технологическая операция сбора или сгребания порубочных остатков, входящая в состав целого ряда технологических процессов выполнения работ по заготовке древесины или целенаправленного удаления нежелательной древесно-кустарниковой растительности, должна выполняться специализированными техническими средствами под общим названием «лесные грабли». Актуальность исследования определяется отсутствием современных научных работ, оценивающих такой ключевой момент достижения оптимальной производительности лесных грабель, как выявление объёма формируемого ими вороха порубочных остатков. Целью исследования является разработка математической модели формирования объёма вороха порубочных остатков с целью повышения эффективности их сгребания лесными граблями. Объект исследования представлял собой лесные грабли с ломаным профилем зубьев постоянного сечения поверхности и наличием предохранительных устройств, закрепляющиеся на переднюю (преимущественно) или заднюю навеску трактора типа Belarus-82.1. Выявлено, что конструктивные параметры лесных грабель ломаного профиля зубьев (а именно: ширина и высота грабель, длины и углы наклона верхней и нижней частей зуба), параметры сгребаемых лесными граблями порубочных остатков (наибольший размер по длине или размаху веток, угол внутреннего трения, размеры валиков сгребаемой биомассы по обеим сторонам лесных грабель) оказывают непосредственное влияние на взаимодействие лесных грабель с порубочными остатками, формируя объём вороха волочения. Показано, что эффективность сгребания порубочных остатков лесными граблями во многом зависит от производительности их работы, зависящей при этом от комплекса влияющих факторов, связанных с состояниями удаляемой (сгребаемой) и остающейся (на очищаемой территории) растительности, типом почвы и рельефом местности, степенью загрязнения указанной территории. По результатам данной работы авторами предложено на основе многофакторной оптимизации конструктивных параметров принятых в исследование лесных грабель выявить оптимальные величины производительности их работы, что позволит повысить эффективность сгребания лесными граблями формирующихся порубочных остатков.
To collect or rake logging residues during timber harvesting or targeted removal of unwanted trees and shrubs, the technological process provides for a corresponding technological operation, which must be performed by specialized technical means under their common name «forest rakes». The relevance of the study is determined by the lack of modern scientific works evaluating such a key moment of achieving optimal productivity of forest rakes as identifying the volume of the logging residue pile formed by them. The purpose of the study is to develop a mathematical model for the formation of the volume of the logging residue pile in order to increase the efficiency of their raking by forest rakes. The object of the study was a forest rake with a broken profile of teeth of constant surface cross-section and the presence of safety devices, fixed to the front (mainly) or rear hitch of a Belarus-82.1 tractor. It has been revealed that the design parameters of forest rakes with a broken tooth profile (namely: the width and height of the rake, the lengths and angles of inclination of the upper and lower parts of the tooth), the parameters of logging residues raked by forest rakes (the largest size along the length or span of branches, the angle of internal friction, the sizes of the rollers of raked biomass on both sides of the forest rake) have a direct effect on the interaction of the forest rake with logging residues, forming the volume of the drag heap. It has been shown that the efficiency of raking logging residues by forest rakes largely depends on the productivity of their work, which depends on a set of influencing factors associated with the state of the removed (raked) and remaining (on the cleared territory) vegetation, the type of soil and terrain, the degree of pollution of the said territory. In order to increase the efficiency of raking forest rakes of logging residues, the authors of the study, based on the results of this work, proposed to identify the optimal values of their performance based on multifactor optimization of the design parameters of the forest rakes adopted in the study.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.