Совершенствование технологического оборудования лесохозяйственной машины с манипулятором для корчевания с применением вибрации

Работа посвящена развитию технологических машин в области лесного хозяйства. Отставание темпов развития лесного машиностроения привело к снижению объемов лесовосстановления и в результате к упадку производства древесины. Проблемы российской лесной отрасли требуют создания высокотехнологичных машин для корчевания. В качестве перспективного направления обозначены вибрационные методы воздействия для облегчения процесса корчевания. Приведены основные этапы развития этого направления и авторы создаваемых машин. Реализация возможностей применения вибрации была осуществлена в концепции корчевальной машины на базе валочной машины на гусеничном ходу с манипулятором, оснащенным захватным устройством с вибрационным оборудованием. При использовании типа вибрации были рассмотрены два варианта ‒ это вертикальные продольные и крутильные колебания. Эффективность данной концепции машины обоснована с помощью аналитического и экспериментального исследования, результатом чего было получение оптимальных интервалов возмущающих частот. Так как при работе машины необходимы значительные усилия, то используемое в ЛП-19 захватное устройство не могло подойти, и возникла необходимость в создании специальной конструкции захватного устройства. Были предложены две конструкционные схемы для применения продольной и крутильной вибрации данной машиной. Выполнен сравнительный анализ эффективности применения продольной и крутильной вибрации при корчевании, результаты представлены в таблице мощностей. По итогам работы сделаны следующие выводы: предложенная конструкция машины для корчевания с вибрацией полностью реализует преимущества математической модели, при которой вибрационное воздействие достигает максимальной эффективности; позволяет корчевать и деревья и пни; является универсальной, так как может производить корчевание, складирование и погрузку продукции на транспорт, а также очистку корневой системы от грунта после извлечения комля с помощью вибрации.

1. Грэди Р. Хармон, ЛаФайет, Ала. Пат. US4067369A США. Устройство для извлечения всего дерева. Опубликовано 10.01.1978.

2. Застенский Л.С., Неволин Н.Н. Машины и механизмы лесного хозяйства и их эксплуатация. Вологда: Б.и., 2000. 395 с.

3. Михитаров А.Р., Хегай В.К. Пат. 200044 Российская Федерация, МПК A 01 G 23/06, 23/08 (2006.01). Вибрационное захватное устройство для корчевания деревьев с выдвижными ножами. 2020.

4. Скальский М.У. А. С. № 126330 СССР. Виброзахват для корчевания пней / Бюл. № 4. 1960.

5. Хегай В.К., В.Л., Михитаров А.Р. К вопросу оптимизации динамических характеристик виброкорчевальной машины // Вестник Дагестанского государственного технического университета. 2018. № 2. С. 149–158.

6. Хегай В.К., Савич В.Л., Михитаров А.Р. О выборе оптимальных параметров виброкорчевальной машины // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2015. Вып. 213. С. 173–182.

7. Хегай В.К., Савич В.Л., Михитаров А.Р. Пат. 180 839 Российская Федерация, МПК51 A01 G23/02. Установка для демонстрации резонансных эффектов с тремя степенями свободы. 2018.

8. Шегельман И.Р. А. С. № 545293 СССР. Машина для заготовки деревьев с корнями / Бюл. №5. 1977.

9. Шегельман И.Р. А. С. № 673590 СССР. Грейфер пней / Бюл. № 26. 1979.

10. Czupy I., Horváth-Szováti E. Experimental definition of the primary input of stump extraction and regression analyses of the finding measurement // Hungarian Agricultural Engineering. 2005. 18. Р. 64–66.