Обоснование способа и механизма поворота колёсно-гусеничной лесотранспортной машины

• Автор: Волосунов, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Ухта
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Анализ сочленённых модульных машин
1.2 Специфика движения лесотранспортиых машин
1.3 Анализ методик определения глубины колеи лееотранспортных машин
в процессе взаимодействия с деформируемой поверхностью лесосек..
1.4 Цели и задачи исследований
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОЧЛЕНЁННЫХ МАШИН В РЕЖИМЕ ПОВОРОТА
2.1 Критерии выбора и оценки механизма поворота сочленённой машины..
2.2 Методика определения глубины колеи лесотранспортных машин
2.3 Энергоёмкость поворота шарнирно-сочленённых транспортных
машин
2.4 Аналитическое сравнение принципиальных конструктивных схем механизмов поворота транспортных машин
2.5 Выводы по главе
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОДЕЛИ НОВОГО МЕХАНИЗМА ПОВОРОТА, ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ
3.1 Исследование различных конструктивных схем механизмов поворота сочленённых лесотранспортных машин
3.2 Анализ результатов теоретических исследований
3.3 Конструирование нового механизма поворота лесотранспортной машины
3.4 Принципиальная конструкция нового механизма поворота лесотранспортной машины
3.5 Выводы по главе
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЗМА ПОВОРОТА СОЧЛЕНЁННОЙ ЛЕСОТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ
4.1 Задачи исследования составляющих процесса поворота транспортной машины в колее
4.2 Характеристика объекта исследования и условий проведения эксперимента
4.3 Проведение эксперимента
4.4 Измеряемые параметры и измерительная аппаратура
4.5 Методы проведения измерений
4.6 Тарировка основных измерительных устройств
4.7 Результаты экспериментальных исследований энергетической составляющей процесса поворота сочленённой ЛТМ
4.8 Результаты экспериментальных исследований объёмов перемещаемых грунтов сочленённой ЛТМ в процессе поворота
4.9 Анализ результатов
4.10 Выводы по главе
5. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1 Показатели экономической эффективности на стадии изготовления.
5.2 Показатели экономической эффективности на стадии эксплуатации.
5.3 Оценка экономической эффективности
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Акты внедрения
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
Приложение Е
Приложение Ж
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Современное лесозаготовительное производство невозможно представить без применения тяжёлой техники — трелёвочных и валочных машин. Машины взаимодействуют с предметом труда - деревом, грунтами лесосек. Значительные лесные запасы в России сосредоточены в северных регионах СЗФО (Карелия, Республика Коми, Архангельская обл.), Сибири и Дальнего Востока. Лесопокрытая площадь СЗФО составляет более 75 млн. га. Около 70% лесов произрастают на грунтах со слабой несущей способностью. В таких условиях применение колёсной техники ограничено, особенно в весенне-летний период, а использование тяжёлой гусеничной техники сопряжено со значительными издержками.
К тому же тяжёлые гусеничные машины, взаимодействуя с грунтами лесосек, образуют колею, уплотняют, наносят ущерб плодородному слою, препятствуя лесовозобновлению. Особенно критичны последствия в процессе маневрирования лесотранспортной техники, которое составляет 60...80% времени движения машины.
Основная лесозаготовительная техника региона - харвестеры и фор-вардеры Timberjack различных моделей и модификаций производства финской компании «John Deere Forestry Оу» и Valmet производства японской машиностроительной компании «Komatsu Limited». Применение зарубежной техники ограниченно спецификой региона и чрезмерной дороговизной иностранных машин. Отечественная техника не отвечает современным параметрам технологичности, надёжности и производительности, использование её в регионе незначительно.
Многолетний мировой, в том числе российский, опыт доказывает эффективность применения сочленённых модульных систем машин на базе колёсно-гусеничной ходовой системы как лёгких, проходимых, унифицированных, производительных.

Критериями, влияющими на выбор того или иного конструктивного исполнения механизма поворота, могут служить:
- Экологические - величина негативного воздействия на плодородный слой поверхности лесосек (грунта) со стороны движителя в процессе поворота транспортной машины: глубина колеи, образующаяся в процессе движения лесотранспортной машины, количество грунта, перемещаемого (сдвигаемого) в процессе поворота тяговым модулем, удельное давление, оказываемое модулями на грунт лесосеки.
- Энергетические - количество энергии (затрачиваемые усилия) необходимое, чтобы выполнить поворот. Таким критерием, в зависимости от исполнения механизма поворота, может служить: давление в сервоприводах гидроцилиндров механизма поворота, усилие, развиваемое электробустером механизма поворота, иная воздействующая сила альтернативных органов обеспечения поворота.
- Конструктивные - сложность изготовления механизма, конструкционная загруженность модулей, материалоёмкость конструкции.
- Технологические - возможность применения механизма в конструкции новых и существующих машин без ухудшения эксплуатационных (ходовых и технологических) качеств: существенное уменьшение клиренса, значительное увеличение веса машины, сложность управления органами поворота.
Механизм поворота лесотранспортной машины в целом представляет собой сложную квинтэссенцию приведённых выше критериев и является компромиссом между выбором желаемых показателей одних критериев в ущерб качества других (в идеале без какого-либо негативного изменения).