Обоснование способа и параметров рабочего органа для удаления древесины из разрабатываемого слоя торфяной залежи

• Автор: Масленников, Дмитрий Георгиевич
• Шифр специальности: 05.15.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 166 с. : ил.

Содержание
Введение
Г лава 1. Состояние вопроса и задачи исследований
1.1. Анализ существующих способов удаления древесных включений из торфяной залежи
1.2. Основные параметры и режимы работы корчевателей непрерывного действия
1.3. Некоторые физико-механические характеристики торфяного
грунта
1.4. Древесные включения в торфяной залежи
1.4.1. Краткие сведения о физико-механических свойствах древесины пней и процессах ее резания
1.5. Классификация способов корчевания и методы расчета усилий
на рабочих органах
1.6. Цель и задачи исследования
Глава 2. Основные закономерности процесса взаимодействия рабочего
элемента с древесным включением
2.1. Формы и размеры прикорневого массива, образующегося при
различных способах приложении нагрузки
2.2. Расчет усилий корчевания при их различном направлении и
месте приложения к древесному включению
2.2.1. Расчет усилий корчевания вертикальной центрально-приложенной силой
2.2.2. Расчет усилий корчевания вертикальной силой, приложенной к корню
2.2.3. Расчет усилий опрокидывания древесного включения горизонтально приложенной силой
2.3. Взаимодействие горизонтального профиля с древесным включением, находящимся на границе обрабатываемого слоя
2.4. Выводы по теоретическим исследованиям
Глава 3. Программа и методика экспериментальных исследований
3.1. Исследования по определению усилий, формы и размеров
прикорневого массива при различных способах приложения внешней нагрузки
3.2. Исследования по определению прочности пней при корчевании
3.3. Обоснование геометрических параметров нового рабочего органа
3.4. Условия проведения полевых экспериментов
3.5. Математическая обработка результатов исследований
Глава 4. Экспериментальные исследования
4.1. Результаты экспериментов по определению усилий, формы и
размеров прикорневого массива при различных способах приложения внешней нагрузки
4.1.1. Выводы
4.2. Результаты экспериментов по разрушению пней ножом (клином)
4.2.1.Вывод ы
4.3. Обоснование некоторых геометрических параметров нового
рабочего органа
4.3.1. Выводы
Глава 5. Практическое использование результатов исследований
5.1. Комплексная оценка влияния основных параметров нового
рабочего органа на энергоемкость его работы
5.2. Расчет экономического эффекта от применения новой техники
Выводы
Литература

Введение
Актуальность проблемы. Наличие больших запасов торфа на территории России, а также разнообразие его состава и физико-химических свойств, определило это полезное ископаемое как один из источников энергетического, технологического и коммунально-бытового топлива, сырья для газо-химической и биологической переработки, производства удобрений, подстилки, строительных материалов и другой продукции.
Подготовка и ремонт производственных площадей являются одним из определяющих звеньев торфяного производства. Основные виды подготовительных и ремонтных работ на торфяных залежах механизированы, причем на операции, связанные с удалением древесных остатков, приходится около 95% трудовых и материальных затрат.
К одной из технологических схем ремонта производственных площадей относится операция корчевания. Она имеет свою область эффективного применения, однако более широкому ее распространению препятствует не всегда удовлетворительное качество проведенных работ. Установлено, что надежное извлечение пня из залежи обеспечивается только при условии его захвата рабочими элементами корчевателя за корневую часть и как можно ближе к центру тяжести. При этом из залежи извлекаются только те пни, которые целиком находятся в обрабатываемом слое (глубина этого слоя обычно 40 см). Если же ствольная часть находится в обрабатываемом слое, а корневая часть - ниже этого слоя, то такие пни остаются в нижней части обрабатываемого слоя. В следствие этого древесные остатки, не удаленные из эксплуатационного слоя, являются основным препятствием для разработки торфа рабочими органами добывающих фрезеров. Это приводит к уменьшению глубины фрезерования, увеличению неравномерности расстила фрезерной крошки по толщине, засорению готовой продукции мелкими древесными

грунтовыми условиями, однако, точная закономерность связи между этими параметрами не установлена.
В вышеуказанных работах исследовался способ корчевания пней опрокидыванием посредством тягового троса, закрепленного на тракторе. Опыты корчевания пней трелевочными тракторами свидетельствуют о низкой производительности и трудоемкости такого способа работы [47].
В работе Б.М. Шмелева и Д.К. Воеводы [48] отмечено, что при корчевании пня опрокидыванием вертикальной силой, приложенной к боковому корню, и выкручивании пня вокруг оси требуются меньшие усилия, чем при опрокидывании пня горизонтальной силой, или при его выдергивании.
Процесс корчевания деревьев путем обрезки боковых корней кольцевым ножом исследовался Ю.Д.Нагибиным и Н.Е. Мерзляковым [49]. Ими было установлено, что сопротивление деревьев корчеванию после перерезания корней резко снижается.
М.У.Сакальским было предложено использовать для корчевания механические колебания, передаваемые пням при помощи вибратора (авт.свид.№126330).
Сотрудники ВНИИТП Л.П.Кудимов и Ю.Д.Кусков разработали классификацию основных способов корчевания в зависимости от места и направления приложения силы:
- выдергивание пня под действием вертикальной силы, приложенной к центру пня;
опрокидывание пня на сторону под действием вертикальной силы, приложенной к боковому корню;
- опрокидывание пня на сторону или сдвигание его под действием горизонтальной силы, приложенной к верхней части головки пня;
- выкручивание пня путем вращения вокруг вертикальной оси, проходящей через пень.