Влияние системы выравнивания платформы на нагруженность силовой установки валочно-пакетирующей машины в процессе подтягивания

В статье рассматривается динамическая нагруженность силовой установки валочно-пакетирующей машины, оснащенной системой выравнивания платформы, в процессе ее подтягивания рукоятью манипулятора при заготовке древесины на склонах. Разработана математическая модель, позволяющая на этапе проектирования валочно-пакетирующей машины определить величину добавочного динамического момента, действующего на силовую установку машины, а также частоту вращения коленчатого вала. Математическое описание составлено в форме уравнения Лагранжа 2-ого рода. Приведен пример расчета математической модели для валочно-пакетирующей машины ЛП-19А. Представлены графики изменения добавочного динамического момента при скорости подтягивания 0,1; 0,2 и 0,3 с ^–1, а также в зависимости от угла склона (15, 30 и 45º). Представлен график изменения снижения частоты вращения коленчатого вала в зависимости от от угла склона. Анализ результатов исследования показывает, что подтягивание ВПМ, оснащенной системой выравнивания платформы, рукоятью манипулятора при заготовке древесины на склонах, сопровождается существенно менее значительным динамическим моментом на силовой установке, чем у машины «классической» компоновки. Так, при подтягивании ВПМ на склоне с углом γ = 15º максимальная величина добавочной динамической нагрузки на силовую установку составит всего 4,4 Н·м. Уровень динамической нагруженности силовой установки существенно зависит от используемых оператором угловых скоростей подтягивания машины, а также величины угла склона, на котором осуществляется работа. Разработанная математическая модель позволяет исследовать нагруженность силовых установок ВПМ, оснащенных системами выравнивания платформы, в процессе подтягивания при заготовке древесины на склонах как на этапе проектирования новых машин, так и при совершенствовании конструкций серийно-выпускаемых моделей.

1. Александров В.А., Бурмистрова О.Н., Шоль Н.Р. О нагруженности силовой установки валочно-пакетирующей машины в режиме переориентирования ходовой системы // Вестник Марийского государственного технического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2010. № 3. С. 70–75.

2. Александров В.А., Ржавцев А.А. Нагруженность лесосечных машин на лесозаготовках. СПб.: СПбГЛТУ, 2021. 256 с.

3. Александров В.А., Шоль Н.Р. Динамика валочно-пакетирующей машины в режиме движения через обособленные препятствия // Вестник КрасГАУ. 2010. № 9(48). С. 163–167.

4. Бурмистрова О.Н., Шоль Н.Р., Травин Н.Н. Динамика валочно-пакетирующих машин в режиме преодоления препятствия методом «вывешивания» // Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник. 2010. № 5. С. 99–100.

5. Гасымов Г.Ш., Александров В.А. Динамика валочно-пакетирующей машины в режиме стопорения при выравнивании срезанного дерева захватно-срезающим устройством // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2006. Вып. 177. С. 43–47.

6. Гасымов Г.Ш., Александров В.А. Нагруженность валочно-пакетирующей машины при выведении срезанного дерева из древостоя // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2007. Вып. 179. С. 64–68.

7. Зверев И.А., Александров В.А. Нагруженность силовой установки валочно-пакетирующей машины в процессе подтягивания при заготовке древесины на склонах // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2024. Вып. 248. С. 230–242. DOI 10.21266/2079-4304.2024.248.230-242.

8. Шоль Н.Р., Травин Н.Н. Нагруженность силовой установки валочно-пакетирующей машины в режиме преодоления препятствия методом «вывешивания» // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2005. № 11. С. 87–90.

9. Alexandr A., Igor Z., Ivan B. Analysis of platform leveling systems for tracked fellerbuncher machines // Inventions. 2021. Vol. 6, no. 4. DOI: 10.3390/inventions6040096.

10. Amishev D. Steep Slope Feller Buncher: A Feasibility Study // Future Forest Research. Task No: F20005, Report No. FFR- H007. 2011. P. 27.

11. McEwan A., Brink M., van Zyl S. Guidelines for difficult terrain ground based harvesting operations in South Africa // ICFR Bulletin. 02-2013. P. 149.

12. Visser R., Stampfer K. Expanding Ground-Based Harvesting onto Steep Terrain // Croat. J. For. Eng. 2015. 36. P. 321331.