Оценка экологической совместимости колесных трелевочных тракторов с пачковым захватом с почвенно-грунтовыми условиями

Тяжелые лесные машины нарушают структуру почвогрунта, по этой причине исследователи уделяют значительное внимание вопросам воздействия движителей лесных машин на поверхности движения. Глубина колеи, образующейся после первого прохода, является одним из самых информативных показателей воздействия машины на лесную экосистему. Вместе с тем известно сравнительно мало исследований, результаты которых раскрывают характер воздействия движителей колесных тракторов с пачковым захватом на почвогрунт. Для дальнейшего совершенствования процесса трелевки древесины колесными тракторами с пачковым захватом необходимы разработки, позволяющие проводить оценку их экологической совместимости с почвенно-грунтовыми условиями. В данном исследовании использованы сведения об эксплуатационных характеристиках скиддеров Tigercat, John Deere, Weiler, полученные с официальных сайтов производителей. Оценка глубина колеи выполнена с использованием положений механики грунтов и теории движения автомобильного транспорта в условиях бездорожья. Математическая модель образования колеи реализована численно. При обработке результатов моделирования использованы методы аппроксимации данных. В результате получены зависимости, позволяющие на практике оценить экологическую совместимость скиддера с почвенно-грунтовыми условиями. При этом характеристиками машины являются: масса, число колес, ширина и диаметр колеса, давление в шине, площадь сечения захвата. Грунт характеризуется несущей способностью либо конусным индексом. Модели учитывают средний объем хлыста в трелюемой пачке лесоматериалов. По полученным уравнениям возможно решение обратной задачи: обоснование допустимой массы машины и площади сечения захвата с учетом характеристик движителя и почвенно-грунтовых условий.

1. Андронов А.В., Петросян С.С., Егорин А.А., Ильюшенко Д.А., Хитров Е.Г. Классификация форвардеров с использованием кластеризации данных об их эксплуатационных характеристиках // Resources and Technology. 2021. Vol. 18, no. 4. P. 1–16.

2. Бурмистрова О.Н., Просужих А.А., Хитров Е.Г., Куницкая О.А., Лунева Е.Н. Теоретические исследования производительности форвардеров при ограничениях воздействия на почвогрунты // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2021. № 3 (381). С. 101–116.

3. Егорин А.А., Петросян С.С., Андронов А.В., Хитров Е.Г., Степанищева М.В. Анализ эксплуатационных характеристик современных харвестеров // Системы. Методы. Технологии. 2021. № 4 (52). С. 127–131.

4. Кочегаров В.Г., Бит Ю.А., Меньшиков В.Н. Технология и машин лесосечных работ. М.: Лесн. пром-сть, 1990. 387 с.

5. Хитров Е.Г., Хахина А.М., Лухминский В.А., Казаков Д.П. Исследование связи конусного индекса и модуля деформации различных типов грунтов // Resources and Technology. 2017. Vol. 14, no. 4. P. 1–16.

6. Хитров Е.Г., Котенев Е.В., Андронов А.В., Тарадин Г.С., Божбов В.Е. Теоретический расчет несущей способности связного грунта по конусному индексу и механическим свойствам // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2019. № 226. С. 111–123.

7. Хитров Е.Г., Андронов А.В., Ильюшенко Д.А. Характеристики современных лесозаготовительных машин (v2.0) // Свидетельство о регистрации базы данных 2020620805, 19.05.2020. Заявка № 2020620541 от 26.03.2020.

8. Хитров Е.Г., Котенев Е.В., Андронов А.В., Чжан С.А., Никифорова В.А. Исследование экологичности и вопросы сертификации движителей лесных машин // Системы. Методы. Технологии. 2020. № 2 (46). С. 100–105.

9. Хитров Е.Г., Андронов А.В., Хахина А.М., Григорьев Г.В. Математические модели взаимодействия движителей машин с грунтами (обзор) // Resources and Technology. 2020. Vol. 17, no. 4. P. 15–64.

10. Хитров Е.Г., Просужих А.А., Рудов С.Е., Куницкая О.А., Григорьев И.В. Исследование взаимосвязей свойств почвогрунтов как опорных поверхностей движения лесных машин // Resources and Technology. 2020. Vol. 17, no. 2. P. 45–79.

11. Хитров Е.Г., Андронов А.В., Егорин А.А., Петросян С.С. Мультифакторная классификация современных форвардеров // Свидетельство о регистрации базы данных 2021623079, 21.12.2021. Заявка № 2021623059 от 14.12.2021.

12. Хитров Е.Г., Андронов А.В., Егорин А.А., Петросян С.С. Мультифакторная классификация современных харвестеров // Свидетельство о регистрации базы данных 2021623080, 21.12.2021. Заявка № 2021623058 от 14.12.2021.

13. Хитров Е.Г., Андронов А.В., Хахина А.М., Григорьев Г.В. Комплексная оценка показателей взаимодействия движителей машин с лесными грунтами на базе методов теории движения транспорта в условиях бездорожья // Resources and Technology. 2021. Vol. 18, no. 1. P. 1–52.

14. Grigorev I., Ivanov V., Gasparian G., Nikiforova A., Khitrov E. Softwood harvesting and processing problem in Russian Federation // 14th INTERNATIONAL MULTIDISCIPLINARY SCIENTIFIC GEOCONFERENCE SGEM 2014. Sofia, 2014. С. 443–446.

15. Khitrov E., Ivanov V., Stepanishcheva M., Kochnev A. Linking the deformation moduli and cone indices of forest and peatland soils // 18th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2018. Conference proceedings. 2018. С. 297–304.

16. Khitrov E.G., Andronov A.V. Bearing floatation of forest machines (theoretical calculation) // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 108, Development, Research, Certification. Сер. «108th International Scientific and Technical Conference of the Association of Automotive Engineers "Intelligent Car Systems: Development, Research, Certification». 2019. С. 012020.

17. Khitrov E.G., Andronov A.V., Martynov B.G., Spiridonov S.V. Interrelations of various soil types mechanical properties // Journal of Physics: Conference Series. 2019. С. 012032.

18. Tigercat company official website: https://www.tigercat.com/products/skidders/ (дата обращения: 25.02.2022).

19. Weiler company official website: https://www.weilerforestry.com/equipment/wheel-skidders/s250 (дата обращения: 25.02.2022).

20. John Deere company official website: https://www.deere.com/en/skidders/ (дата обращения: 25.02.2022).