Обоснование параметров рабочего органа грунтомета для выполнения работ в лесном хозяйстве

• Автор: Федорченко, Игорь Сергеевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Анализ существующих технологий и оборудования для лесохозяйственных работ
1.2 Технические средства, предназначенные для выполнения работ в лесном хозяйстве
1.3 Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований процесса метания грунта
1.4 Цели и задачи исследования
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Теоретический анализ влияния параметров грунтомета на объем вырезанного грунта
2.2 Математическое моделирование процесса метания частиц грунта рабочим органом активного типа
2.2.1 Торцовая фреза
2.2.2 Фреза наклонена к обрабатываемой поверхности на угол у
2.3 Математическое моделирование процесса схода частиц грунта с лопатки рабочего органа активного типа, их движения в воздушном пространстве
2.3.1 Рабочий орган перпендикулярен обрабатываемой поверхности
2.3.2 Оценка влияния угла наклона у на сход частиц грунта..
2.3.3 Определение траектории полета частиц грунта в сопротивляющейся среде
2.4 Обоснование принципиальной схемы универсального грунтомета
2.5 Выводы по главе
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3 Л Программа экспериментальных исследований
3.2 Описание макетного образца
3.3 Планирование экспериментальных исследований
3.3.1 Планирование первого этапа эксперимента
3.3.2 Планирование второго этапа эксперимента
3.4 Методика экспериментальных исследований
3.5 Оборудование, используемое для проведения экспериментальных
исследований
3.6 Методика расчета оценки погрешности измерений
экспериментальных исследований
3.7 Выводы по главе
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты первого этапа эксперимента
4.2 Результаты второго этапа эксперимента
4.3 Выводы по главе
5 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение 1 Определение объема вырезаемого грунта
Приложение 2 Основные этапы движения частиц
Приложение 3 Акт внедрения
Приложение 4 Расчет экономической эффективности

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Леса России являются одним из возобновляемых природных ресурсов, которые удовлетворяют множественные потребности индустрии, общества и выполняют важнейшие средообразующие и экологозащитные функции. На всех этапах развития лесного хозяйства организация устойчивого управления лесами, их многоцелевое, непрерывное и неистащительное использование являлись стратегически важной задачей.
В соответствии с Концепцией долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 г., утвержденной распоряжением правительства Российской Федерации от 17 ноября 2008 г. № 1662-р, одним из приоритетных направлений развития лесного хозяйства является создание системы воспроизводства лесного фонда и восстановления лесов. Предполагается дальнейшее развитие рыночных экономических механизмов использования, охраны, защиты и воспроизводства лесов, а также материально-технической базы лесного хозяйства [27].
В лесохозяйственном производстве России в наше время активно внедряются новые технологии и оборудование малогабаритное по размерам и универсальное по технологическому назначению. Особое значение имеет совершенствование технологии и оборудования для лесовосстановления, в частности, нарезки борозд в грунте, перемещения грунта для засыпки корневой системы саженца, опашки созданных лесокультурных площадей и противопожарных работ. Работы такого вида, особенно в условиях образования леса, происходящего в процессе проведения постепенных или выборочных рубок без предварительной расчистки трасс, возможно выполнять при помощи малогабаритных и высокоманевренных грунтометов.
Существующие образцы такого оборудования, например ПЛК-5, ГТ-3 либо выпускаются в ограниченном количестве, либо не нашли массового применения ввиду отсутствия в лесном хозяйстве базовых машин нужного класса тяги. Так ПЛК-5, разработанный в ВЕИИПОМлесхозе, вследствие закрытия института,

Чтобы определить площадь проекции сегмента окружности на вертикальную плоскость, перпендикулярную направлению движения агрегата, вырезаемого рабочим органом в грунте (фигуры, образуемой при поперечном сечении борозды, т.е. площадь борозды)), необходимо полученное выражение площади сегмента Бсегм умножить на 8ту (2.8):
Ябогозйь^Я^-Бту (2.8)
Или, подставив выражение (2.8) в выражение (2.7), получим:

л[й ■

(2.9)
Для определения объема вырезаемого рабочим органом грунта с углом наклона к обрабатываемой поверхности необходимо выражение (2.9) умножить на длину гона Ь,он:
У.ЭСК ГР — Г ' У'
. ( 4й ■

(г Ли у
л/м •

г -Бту
(2.10)
и = -Л■ (А-2- г ■ Бту),
где Уэск ГР - объем вырезанного грунта, м Ьуон ~ Длина гона, м.
Графически зависимость объема вырезанного грунта от угла наклона рабочего органа к обрабатываемой поверхности представлена на рисунке 2.5.