ispltaИзвестия Санкт-Петербургской лесотехнической академииIzvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii2079-43042658-5871СПбГЛТУ10.21266/2079-4304.2025.256.498-508isplta-668Research ArticleТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕСОЗАГОТОВОКTECHNOLOGY AND EQUIPMENT OF LOGGING INDUSTRIESВибронагруженность оператора валочно-пакетирующей машины ограниченной грузоподъёмности при технологических переездахVibration load of the operator of a fellerbuncher with limited lifting capacity during technological movesАлександровВ. А.AleksandrovV. A.

АЛЕКСАНДРОВ Валентин Александрович – профессор, доктор технических наук

194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург

ALEKSANDROV Valentin A. – DSc (Technical), Professor

194021. Institute per. 5. St. Petersburg

ftacademy@home.ruАлександровА. В.AleksandrovA. V.

АЛЕКСАНДРОВ Алексей Валентинович – доцент, кандидат технических наук

194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург

ALEKSANDROV Aleksei V. – PhD (Technical), Associate Professor

194021. Institute per. 5. St. Petersburg

ftacademy@home.ruСанкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. КироваРоссияSt.Petersburg State Forest Technical UniversityRussian Federation2025120320260256498–508Copyright © Александров В.А., Александров А.В., 20262026Александров В.А., Александров А.В.Aleksandrov V.A., Aleksandrov A.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/668

Дальнейшее совершенствование конструкций валочно-пакетирующих машин связано со всесторонними теоретическими и экспериментальными исследованиями режимов их работы. Учитывая большую трудоёмкость экспериментальных исследований, необходимо большее внимание уделить разработке теоретических методов. В статье рассматривается вибронагруженность оператора валочно-пакетирующей машины ограниченной грузоподъемности при технологических переездах. Разработана динамическая модель системы «Оператор – валочно-пакетирующая машина – предмет труда – дерево», позволяющая на этапе проектирования машины определять вибронагруженность оператора. Математическое описание составлено в форме уравнения Лагранжа 2-го рода. Система уравнений решена относительно упругой деформации спинки сидения оператора методом Рунге-Кутта с помощью среды программирования MathCAD. Графически показан характер и определены максимальные величины вибрационного воздействия на оператора при работе в режимах разгона и стопорения, а также приведены результаты вибрационного воздействия. Анализ результатов исследования показывает, что режимы разгона и стопорения сопровождаются значительной динамической нагрузкой как на машину, так и на оператора. На уровень вибронагруженности оператора в целом оказывают влияние жесткость его сиденья, время разгона при трогании с места и объем транспортируемых деревьев.

Further improvement of feller buncher machine designs is associated with comprehensive theoretical and experimental studies of their operating modes. Taking into account the large labor intensity of experimental studies it is necessary to pay more attention to the development of theoretical methods. The article deals with the vibration loading of the operator of a feller-buncher machine of limited load-carrying capacity during technological relocations. The dynamic model of the system “Operator – feller-buncher machine – subject of labor – tree” is developed, which allows to determine the operator's vibration load at the stage of machine design. The mathematical description is made in the form of Lagrange equation of the 2nd kind. The system of equations is solved with respect to the elastic deformation of the operator's seat backrest by Runge-Kutta method, using MathCAD programming environment. The character is shown graphically and the maximum values of vibration impact on the operator are determined when working in the modes of acceleration and stopping, as well as the results of vibration impact are given. The analysis of research results shows that the modes of acceleration and stopping are accompanied by a significant dynamic load both on the machine and on the operator. The level of vibration load of the operator is generally influenced by the rigidity of his seat, acceleration time when starting from the place, and the volume of transported trees.

валочно-пакетирующая машинаматематическая модельколебаниявибрацияоператорfeller buncher machinemathematical modelfluctuationsvibrationoperatorReferencesАлександров В.А. Динамические нагрузки в лесосечных машинах. Л.: ЛГУ, 1984. 152 с.Aleksandrov V.A. Dynamic loads in forest machines. Leningrad: LSU, 1984. 152p. (In Russ.)Александров В.А. Моделирование технологических процессов лесных машин. М.: Экология, 1995. 256 с.Aleksandrov V.A. Modeling of technological processes of forest machines. Moscow: Ecology, 1995. 256 p. (In Russ.)Александров В.А., Лузанова Л.Н. К вопросу вибронагруженности операторов лесосечных машин // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2012. Вып. 197. С. 146–153.Aleksandrov V.A., Luzanova L.N. To the question of vibration loading of forest machine operators. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii, 2012, iss. 197, pp. 146–153. (In Russ.)Александров В.А., Александров А.В., Лузанова Л.Н. Вибронагруженность оператора валочно-пакетирующих машин в режиме перенесения дерева поворотом платформы в горизонтальной плоскости // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2013а. Вып. 203. С. 76–82.Aleksandrov V.A., Aleksandrov A.V., Luzanova L.N. Vibration load of the operator of feller-buncher machines in the mode of tree transfer by rotating the platform in the horizontal plane. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii, 2013a, iss. 203, pp. 76–82. (In Russ.)Александров В.А., Александров А.В., Лузанова Л.Н. Вибронагруженность оператора валочно-пакетирующих машин в режиме натяжения ствола дерева // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2013b. Вып. 204. С. 86–96.Aleksandrov V.A., Aleksandrov A.V., Luzanova L.N. Vibration load of the operator of feller-buncher machines in the mode of tree trunk tensioning. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii, iss. 204, 2013b, pp. 86– 96. (In Russ.)Александров В.А., Александров А.В., Лузанова Л.Н. Вибронагруженность оператора валочно-пакетирующей машины в режиме подъема дерева стрелой // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2015. Вып. 212. С. 78–84.Aleksandrov V.A., Aleksandrov A.V., Luzanova L.N. Vibration load of the operator of the feller-buncher machine in the mode of tree lifting by the boom. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii, 2015, iss. 212, pp. 78-84. (In Russ.)Гасымов Г.Ш., Александров В.А. Динамика валочно-пакетирующих машин. СПб.: Изд-во Политехн. Ун-та, 2014. 244 с.Ergonomics in the logging industry Moscow: Lesnaya Promyshlennost, 1988. 224 p. (In Russ.)Жуков А.В., Леонович И.И. Колебания лесотранспортных машин. Минск: БГУ, 1973. 240 с.Gasymov G.Sh., Aleksandrov V.A. Dinamika valochno-paketiruyushchikh machin. St. Petersburg: Izd-vo Politekhn. un-ta, 2014. 244 p. (In Russ.)Эргономика в лесозаготовительной промышленности. М.: Лесн. пром-сть, 1988. 224 с.Zhukov A.V., Leonovich I.I. Vibrations of forest transportation machines. Minsk: BSU, 1973. 240 p. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.