Моделирование производительности лесозаготовительной машины при вертикальном выносе дерева

Исследование посвящено анализу производительности лесозаготовительной машины колесного типа с установленным на нем захватно-срезающим устройством при выполнении технологических операций по выносу срезанного дерева из лесосеки до места пакетирования на волоке ходом машины. В работе предложены информационно-логическая модель технологии работы лесозаготовительной машины и математическая модель по определению времени выполнения технологических операций по выносу срезанного дерева в вертикальном положении ходом лесозаготовительной машины. Проведен детальный анализ составляющих технологического процесса лесозаготовительной машины. На основе математической модели были определены компоненты времени сменной производительности лесозаготовительной машины при вертикальном выносе срезанного дерева. Предлагается формула для расчета производительности лесозаготовительной машины, учитывающая последовательность и периодичность операций. В результате работы выявлены зависимости производительности от длины пути от волока до дерева при различных скоростях движения машины при выносе вертикального дерева для разной ширины пасеки. Установлено, что время цикла обработки одного дерева при минимальных значениях диапазона варьирования параметров составляет 165 с, из которых 90% времени уходит на переместительные операции. При этом минимальная теоретическая сменная производительность лесозаготовительной машины при среднем объеме одного дерева 0,1 м3 составляет 13,64 м3/см. Результаты моделирования показывают, что увеличение длины с 15 до 30 м снижает производительность всего на 1–5%, а вот двухкратное увеличение скорости передвижения повышает производительность на 50%.

1. Дымов А.А., Старцев В.В., Горбач Н.М., Севергина Д.А., Кутявин И.Н., Осипов А.Ф., Дубровский Ю.А. Изменения почв и растительности при разном числе проездов колесной лесозаготовительной техники (средняя тайга, Республика Коми) // Почвоведение. 2022. № 11. С. 1426–1441. DOI: 10.31857/S0032180X22110028.

2. Жуков А.В., Асмоловский М.К., Мохов С.П. Эксплуатационные испытания узкозахватных валочных машин на рубках ухода // Труды Белорусского государственного технологического университета. Серия 2. Лесная и деревообрабатывающая промышленность. 1997. № 5. С. 43–48.

3. Кондратюк Д.В. Парк лесосечных машин и особенности их эксплуатации // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2012. №32. С. 17–22.

4. Мамматов В.О., Мохирев А.П., Медведев С.О., Ившина А.В. Анализ технологических параметров валочно-пакетирующей машины при различных природных условиях // Инженерный вестник Дона. 2018. № 2(49). URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2018/4908.

5. Петровский В.С., Малышев В.В., Мурзинов Ю.В. Автоматизированное проектирование режимов и выбора машин для проведения рубок ухода за лесом: монография. М.: ФЛИНТА: Наука, 2012. 216 с.

6. Сидыганов Ю.Н., Онучин Е.М., Ласточкин Д.М. Имитационное моделирование экологического ущерба лесной среде при несплошных рубках леса // Известия Санкт-Петербурской лесотехнической академии. 2010. Вып.190. С. 124–133.

7. Сидыганов Ю.Н., Онучин Е.М., Ласточкин Д.М. Модульные машины для рубок ухода и лесовосстановления: монография. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2008. 336 с.

8. Ширнин Ю.А., Пошарников Ф.В. Технология и оборудование малообъёмных лесозаготовок и лесовосстановление. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2001. 398 с.

9. Lastochkin D.M., Onuchin E.M., Medyakov A.A., Kostromin D.V., Ostashenkov A.P. Study of parameters of elements of a felling head for lifting and moving trees for the purpose of clearing agricultural lands and agroforestry // Journal of Applied Engineering Science. 2017. Vol. 15, no. 3. P. 247–257. DOI: 10.5937/jaes15-13713.