автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Повышение эффективности трелевки леса колесными тракторами путем обоснования основных конструктивных параметров

кандидата технических наук
Грабовский, Александр Геннадьевич
город
Санкт-Петербург
год
1992
специальность ВАК РФ
05.21.01
Автореферат по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева на тему «Повышение эффективности трелевки леса колесными тракторами путем обоснования основных конструктивных параметров»

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности трелевки леса колесными тракторами путем обоснования основных конструктивных параметров"

Ч л

*> 0 о Л'

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕШЯ

На правах рукописи

ГРАБОВСКШ Александр Геннадьевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭМЕКТИЬНОСТИ ТРЕЛЕВКИ ЛЕСА КОЛЕСНЫШ ТРАКТОРАМИ ПУТЕЫ ОБОСНОВАНИЯ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАШТРОВ

05.21.01 - Технология и калины лесного хозяйства и лесозаготовок

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 1992

Работа выполнена на кафедре проектирования специальны: лесных машин Санкт-Петербургской лесотехнической академш

Научный руководитель - кандидат технических на;

доцент Трофимов A.B.

Официальные оппоненты

Ведущее предприятие

- доктор технических наук профессор Меньшиков й.Н

- кандидат технических на; доцент Оонев B.C.

- акционерное общество "Дальлеспром"

Защита диссертации состоится «¿3 декабря 1992 г. в II часов на заседании специализированного совета Д. 063.&0.01 в Санкт-Петербургской лесотехнической академ (19401В, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5, главное здание, зал заседаний).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке акадеы

Автореферат разослан "_" ноября 199^ г.

Ученый секретарь специализированного совета

Г.fc.АНИсиков

Актуальность тепа. Большинство сущэствугяцих d настоящее время технологических процессов лесосечных работ предполагает использование для первичной транспортировки леса трелевочных тракторов. Применение колесных машин но этой операции пои благоприятных грунтовых условиях имеет ряд преимуществ по сравнению с гусеничными: повышенные скорости движения, лучяие условия труда для оператора за счет менее "жесткой" езды по волоку и удобства управления, возможность движения по дороге« с твердым покрытие«. Появление современных шнрокопрофильных лесопромышленных шин на основе полиамидных волокон расширяет область эксплуатации колесных тракторов. Однако наибольиий эффект от применения машин для трелевки леса с колесным двигателем может быть достигнут только при соответствии их технических характеристик комплексу природно-производственных условий, включая работу трактора в составе систем маиин. Ь связи с этим тема данной диссертации является актуальной и имеет практическое значение.

Уех.ь работы. Обеспечение эффективной работы колесного трелевочного трактора путем обоснования значений его основных конструктивных параметров, отвечающих комплексу условий базового лесопромышленного района.

Научная новизна работы. Разработана методика поиска оптимальных значений конструктивных параметров колесного трелевочного трактора (¡ОТ) с различными типами технологического оборудования, основанная на экономико-математической модели затрат производства основных лесосечных работ, включающих валку леса, трелевку и обрезку сучьев (обрезку сучьев-раскряжевку). Построена математическая модель процесса движения КГТ по деформируемой опорной поверхности, учитывающая специфику взаимодействия пневматической таны и грунта, и на ее основе получены регрессионные зависимости для нахождения силы сопротивления движению, коэффициента буксования, максимально возможного числа проходов машины по одному следу и допустимой по уровню вибронагружвнности оператора скорости движения, I предложена процедура поиска рациональных структур систем лесосечных машин, в которые включен трелевочный трактор, основанная на методе последовательного анализа. Разработана методика коделиро-

вания условий эксплуатации КТТ, предусматривающая последовательное получение случайных реализаций векторов климатических, грунтовых, лесотаксационных и производственных условий.

Практическая ценность работы. Разработанная методика поиска оптимальных значений конструктивных параметров КТТ реализована в виде объектных программных модулей. Их применение целесообразно как для обоснования решений при проектировании новых лесопромышленных тракторов с колесным движителем, так и при выборе моделей существующих машин для конкретных эксплуатационных условий. Регрессионные зависимости для нахождения показателей процесса движения могут быть использованы для определения принципиальной возможности работы и оценки тягово-сцепных свойств машин для трелевки леса с колесным движителем. Процедура определения рациональных структур систем маиин отличаете; малой трудоемкостью расчетов и позволяет компоновать эффектав ные системы из машин с известными технико-экономическими характеристиками.

Реализация работы. Ыз тодика поиска оптимальных значений конструктивных параметров КТТ и полученные на ее основе результаты для конкретного лесопромышленного района внедрены пр формировании парка колесных трелевочных тракторов в Т110 "Тер-нейлес". Часть основных результатов работы внедрена в СевероЗападном филиале НАТМ и в комитете по лесу Ленинградской области.

Апробация работы. Результаты исследования отражены в отче' по НИР кафедры проектирования специальных лесных машин ЛТА (Й'Р 01890088822 1990 г.). Основные результаты работы доклад вались и обсуждались на научно-технических конференциях в ЛТ в 1990-1992 г.г., на совещаниях ведущих специалистов СЗФ НАТ {1989 г.), комитета по лесу Ленинградской области (1990 г.).

¡¡убликации. ib результатам проведенных исследований опубл ковано четыре печатные работы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введешь семи разделов, основных выводов и рекомендаций, списка лите; туры и приложений. Общий объем работы с., из них с. машинописного текста, рис., 2 табл., приложения - 25 е., список литературы - 135 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕШНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулирована цель работы и основные научные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе рассматривается состояние изучаемого вопроса. Приведен краткий аналитический обзор работ, посвященных повышению эффективности функционирования трелевочных тракторов. Отмечено, что исследования ведутся по следующим направлениям: обоснование уровня мощности двигателя, нахождение рациональных рейсовых нагрузок, выбор движителя и значений его параметров, определение типа технологического оборудования и его характеристик. Наиболее известные исследования в этих областях проведены Анисимович Г.Й., Гольдбергом А.И., Ьуковым л.В., Ко-чегаровым В.Г., Орловым C.tf. Далее сделан вывод о том, что трелевочный трактор, выступаклций как элемент построения технических систем, должен иметь показатели, взаимоувязанные и согласующиеся с характеристиками других машин системы, и о необходимости детального изучения процесса движения машины для трелевки леса.

В связи с тем, что характеристики процесса движения трелевочного трактора определяют как эффективность его использования, так и принципиальную возможность работы, рассмотрены исследования, посвященные изучению взаимодействия пнепмоколесиых движителей транспортных машин с опорной поверхностью. Прежде всего это расчетные схемы Вабкова В.$6., Беккера к.Г., Бирули A.n., Пирковского Ю.В. Отмечены преимущества расчетной схемы Агейкина Я.С. перечисленные расчетные схемы предполагают движение машины по ровной деформируемой поверхности, в связи с этим их применение не всегда целесообразно для изучения процесса движения КТТ. (применительно к трелевочным тракторам известны исследования Горбачевского В.А., Рогалюка Л.А., Слодке-вича Я.U. (гусеничные машины), Шитова В.Н.

В соответствии с целью работы на основе выводов из краткого аналитического обзора сформулированы задачи исследования: выбор конструктивных параметров НИ', достаточных для определения технико-экономических показателей процесса трелевки; описание

опорных и тягово-сцепных показателей КТТ в зависимости от значений его конструктивных параметров, характеристик грунта и неровностей опорной поверхности; построение экономико-математической модели потребления ресурсов на трелевке леса с учетом системных связей комплекса лесосечных работ и условий эксплуатации; формирование процедуры поиска рациональных структур систем машин; разработка методики поиска оптимальных значений параметров КТТ; формирование базы данных и определение оптимальных решений для расчетного лесопромышленного района.

to втором разделе поставлена задача определения оптимальных значений конструктивных параметров КТТ. Отмечено, что машины, созданные на основе базового трелевочного трактора, эксплуатируются в составе систем машин. Чтобы учесть требование технологического соответствия KIT (по грузоподъемности, по сменной производительности) остальным машинах системы, в качестве показателя эффективности приняты затраты производства основных лесосечных работ в рассматриваемом районе. Годовой объем лесозаготовок определен производственными программами предприятий и ограничен природоохранными и лесохозяйственными требованиями, поэтоцу принята абсолютная форма показателя. Средства от реализации продукции определяются сортиментной структурой лесосечного фонда и сложившимся уровнем цен на ле«»продукцию, в связи с чем показателю достаточно отражать только затратную сторону производства.

помплекс природно-производственных условий работы КТТ в решаемой задаче фиксирован (параметры законов распределения случайных величин определены заранее). Кроме того, имеет место многократное проведение операции трелевки определенным количеством KIT в течение ряда лет. Шэтому в качестве критерия эффективности выбран критерий наименьшего среднего результата, клевая функция в общем виде

S=M[ffQi (i)

где Д - количество технологий лесосечных работ лесопромш-ленного района, предусматривающих использование KIT; Qt - годовой объем работ по £ - той технологии; - уде ль-

ные затраты для системы маяжн, работавшей по -той технологии; X - вектор управляемых конструктивных параметров (УКП) КТТ.

Необходимые для рассмотрения конструктивные параметры KIT приняты исходя из потребностей разработанной эконоиико-математической модели затрат на трелевку леса и разделены на три группы. Первая груша - управляемые параметры. Вторая группа -зависимые параметры, связанные с управляемыми уравнениями регрессии (при наличии высокого коэффициента корреляции). Третья группа - параметры, значения которых постоянны и практически не зависят от типоразмера трактора. Выбор компромиссного решения между обеспечением точности вычисления значений зависимых параметров и снижением размерности вектора УЮТ предопределил состав первой группы: грузоподъемность базового трактора (от нее практически линейно зависит масса остова машины), номинальная мощность двигателя, диаметр колес и ширина шин.

На значения УШ1 наложены областные и функциональные ограничения. Дополнительное функциональное ограничение, связанное с тем, что КТТ по условиям опорной проходимости, продольной и поперечной устойчивости должен освоить объем работ не менее заданного, вводилось при помощи штрафной функции типа квадрата срезки. В конце раздела сформулирована задача оптимизации значений УКП КТТ: минимизировать затраты производства основных лесосечных работ, осуществляемых по технологиям, варьируя значениями УКП базового трактора и определяя для них наиболее эффективные структуры систем машин.

Б третьем разделе изучено влияние технико-экономических показателей КТТ и машин, работающих с ним в системе, на величину целевой функции

л ß

с -К к Г 4 Л Д KCMij Cnij Oij'

S=M 2/3^-TT -~wiTl' (2)

.w -rriinttcMijaij inj

3

где Асм- коэффициент сменности; См - сменная себестоимость работы машины; П - сменная производительность машины, м3; Qij - количество машин j - того типа в системе, работающей по i - той технологии; П - количество типов машин в системе.

Сменная себестоимость работы машины определяется как сумма трудовых, энергетических и материальных затрат. О.енные производительности машин, работающих с трелевочным трактором, находятся в зависимости от их технических характеристик и показателей лесосечного фонда.

фи исследовании сменной производительности KIT детально рассмотрены составляющие технологического цикла, причем особо выделено время движения трактора.

Для определения сменной производительности валочно-пакети-рующей машины (В11Ю и объемов формируемых ею пачек построена имитационная модель процесса работы данной машины.

В конце раздела сделан вывод о том, что значение целевой функции зависит от следующих показателей процесса движения KIT: силы сопротивления движению, коэффициента буксования, допустимой скорости движения и максимального числа проходов машины по одному следу (выражается через штрафную функцию).

В четвертом разделе описана математическая модель процесса движения КТГ. Чтобы отразить влияние вертикальных колебаний машины на энергетику процесса колееобразования, рассмотрена динамическая система КГТ - деформируемая опорная поверхность. Применена известная модель, позволяющая учитывать вертикальные, продольно-угловые и поперечно-угловые колебания остова машины и изгибные колебания пачки.

КТГ рассмотрен как жесткий остов, обладающий моментами инерции в продольной и поперечной плоскостях, масса которого приведена к центру тяжести, контактирующий с опорной поверхностью через упругие элементы - шины. Трелюемая пачка представлена трехмассовой системой. Входное воздействие осуществляется с помощью таблично заданной функции ЫТ) , описывающей ординаты микропрофиля дна колеи (раздельно для левой и правой). Система дифференциальных уравнений, описывающих колебания RTT и пачки, решалась численно.

В связи с изменением микропрофиля дна колеи после прохода тракторного колеса, а также для определения силы сопротивления его качению, рассмотрена расчетная схема (рис.1).

Вертикальными плоскостями, перпендикулярными направлению движения, колесо разделено на ГГ) элементарных участков длино{

. В каждый момент времени ^ жесткость { - того участка шины равна л л п /,

С{=рильс 01/Пг1,

где вг - ширина профиля шины, м; Рш£ - давление на грунт со стороны г -того участка шины, к!1а; - прогиб шины на

V - том участке, м. Для определения величины рщ1 получена следующая формула

.._2Р«(/.лЦШ 4-л .

й-е>1 \Шп-ь* "ИБ1}

pmi — ■

(4)

где Ьк1=УR2- 6xi ; ра>- давление воздуха в шине, к11а;

- расстояние от оси колеса до {. - того участка шины, м; psi - давление, зависящее от продольной кривизны брекера, Klia; R - свободный радиус шины, м

Рис.1. Деформирование грунта пневматической шиной

В случае, если происходит деформирование грунта I - тым участком шины, величина дополнительной де|[юрмаиии ¿/ь- находится при решении нелинейного уоавненин следующего вида

рп (hrpi) =рш1 (hzi),

(Ь)

где prl - давление со стороны грунта на i - тый участок шины, к11а; hrpi - глубина колеи, м; hzl - прогиб шины на £ - ток участке, и.

Давление со стороны грунта определяется по методике Я.С.Агейкина. Глубина колеи и прогиб шины для L - того участка находятся из формул

hrpi — hoi + & hi ,

(б)

где hoi - начальная глубина колеи для i - того участка, и; Z -ордината оси колеса, м; iГ -скорость движения трактора, м/с.

.Уравнение (Ъ) решается относительно величины Ani , и ординате дна колеи присваивается новое значение, что отражает процесс колееобразования

h(isi)'=h(isi)-^hi. (W

Произведение жесткости на прогиб шины, стоящее в левых частях дифференциальных уравнений колебаний КТТ, в рассматриваемом случае выглядит следующим образом

¿-/

причем суммируются только те члены, для которых выполняется условие касания участка шины поверхности грунта

Z+R-hKi< h(Li). (ю)

Сила сопротивления качению колеса в момент времени ~Ь , вызванная деформированием грунта, равна

т ЬгрС ..

/Г=.2 4- [рпапгР. < 11)

¿-/ hoi

На основе процедуры численного решения системы диффаренци-

альных уравнений, описывающих колебания трелевочного трактора, построена имитационная модель процесса движения КТТ. В процессе решения в каждый момент времени t вычисляются ускорения остова трактора относительно обобщенных координат. Их значения использованы при оценке вибронагруженности оператора для нахождения максимально возможной скорости движения.

Максимальное число проходов KIT по одному следу определяется как количество последовательно проводимых расчетов, имитирующих проходы трактора, до тех пор, пока глубина колеи не превысит величину дорожного просвета трактора.

На основе известных эмпирических зависимостей коэффициента буксования от силы сопротивления движению КГТ построена процедура, которая позволяет находить значение коэффициента буксования для заданных параметров трактора и грунта и уменьшает значение рейсовой нагрузки в случае недостаточной касательной силы тяги КГТ.

Ь связи с громоздскостью имитационной модели процесса движения KIT, с нею были проведены три серии предварительно спланированных (использовались планы второго порядка) вычислительных экспериментов. В результате получены регрессионные зависимости силы сопротивления движению KIT, допустимой по уровню вибронагруженности оператора скорости движения и максимально возможного числа проходов КГТ по одному следу в зависимости от параметров трактора и механических характеристик грунта.

Часть обработанных результатов вычислительных экспериментов в графическом виде представлена на рис.^.

В пятом разделе обоснована необходимость проведения экспериментальных исследований с целью проверки адекватности математической модели процесса движения KIT.

В качестве объектов исследования использованы две машины, спроектированные с участием автора данной работы - базовый колесный модуль и макетный образец форвардера с гидроманипулятором мь безо трактора Ш'З-ЬЛЗ. фи проведении исследований предварительно находилось расположение центра тяжести машины и жесткости шин, определялись геометрические характеристики трелевочного волока и физико-механические параметры грунта. Испытании проводились при установившемся движении трактора. Исходя

Б.

кН 20

10

а)

та У

\ \ V М-12 000 кг

уД С ю%

^=4 0%

м/с

2 1

6)

12000 кг

1 II ---

0,3 0,5 0,7 0,9 В.м

М 6) т?

20

10

^М =7000 кг ✓М=12 000 кг Ч ^В=0.6м

-В=0,9м

АО

60

0.4 0,6 0.8

— — — - диаметр шины 1,7 м; ——— - диаютр шины <:,сЬ к; В - ширина шины; М - масса трактора\\У - влажность грунта

Рис.Зависимости силы сопротивления движению (А), допустимой скорости ((£), максимального числа проходов по одному следу (6) от параметров трактора и грунта (О и 8 для первого про-80 и< У, хода, грунт-тяжелый суглинок).

из гелей экспериментальных исследований в процессе испытаний регистрировались крутящие моменты на полуосях ведущих колес, вертикальные нагрузки на полуоси, расход топлива и глубина колеи Iс использованием специально разработанного датчика). Фиксация измеряемых параметров осуществлялась на ленту светолуче-вого осциллографа м-1

обработка результатов испытаний проводилась с использованием метода случайных ординат. Сравнение экспериментальных данных и выходных значений имитационной модели процесса движения j-.ii, в которую были заложены параметры испытуемого трактора и

характеристики грунта, показало их достаточную сходимость. Различия математических ожиданий силы сопротивления движению 1Ь - '¿¡¿%>, вертикальной нагрузки на полуось - Ь - 7%, глубины колеи - 16 - '¿5%

1ю результатам экспериментальных исследований подтверждена необходимость учета неровностей опорной поверхности при определении показателей процесса движения КГТ.

В шестом разделе разработана методика моделирования природ-но-производственных условий работы КТГ и приведен пример ее использования для расчетного варианта.

.Условия эксплуатации КТТ, в связи с их стохастичностью, представлены вероятностной моделью, которую составляют векторы климатических, грунтовых, лесотаксационных и производственных условий. Получение их случг.йных реализаций осуществляется в следующей последовательности.

1. Определение сезона лесозаготовок с использованием номера декады - равномерно распределенной в интервале /1; об/ случайной величины - при помощи интегральных функций наступления зимнего и летнего периодов лесозаготовок.

к.. Вычисление зависящих от времени характеристик законов распределения - для зимнего периода высоты и плотности снежного покрова, для летнего - влажности грунта. В зависимости от сезона лесозаготовок назначаются математические ожидания, среднеквадратические отклонения и нормированные корреляционные матрицы для показателей лесосечного фонда.

3. Моделирование случайной реализации вектора лесотаксационных условий. В связи с взаимной корреляцией компонент вектора использован алгоритм "Многомерное нормальное распределение". Получение случайных реализаций механических параметров грунтов и их пересчет для конкретной влажности.

4. Моделирование среднего расстояния трелевки. Определение рейсовых нагрузок - для чокерного трактора с использованием лесотаксационных показателей, для трактора с пачковым захватом - по результатам работы имитационной модели В1Ш.

В седьмом разделе рассмотрена процедура поиска оптимальных значений конструктивных параметров КТГ. Вектор >К11 изменяет свои значения от нижних до верхних границ за исключением об-

ластей, определяемых функциональными ограничениями. Задача нахождения его оптимального значения решена с использованием стандартного метода поиска минимума функции нескольких переменных - комплексного метода Бокса.

Методы прямого поиска предполагают последовательное генерирование допустимых значений вектора УК11 Xj и вычисление для них величины целевой функции. КТТ с параметрами Xj соответствует множество возможных структур систем лесосечных машин:

= { а,,а2,...,аР}- im

Для нахождения рациональной структуры целесообразно использовать метод последовательного анализа, основными этапами которого являются:

- исключение из множества yvj заведомо неэффективных вариантов, где количество машин с большей производительностью превышает количество машин с меньшей, и получение множества допустимых вариантов Xj —Xj

- оценка эффективности оставшихся вариантов с использованием в качестве показателя удельных затрат на функционирование системы машин di .

Шчисление значения целевой функции для рассматриваемой реализации вектора УК11 X/ производится с использованием соответствующей этой реализации рациональной структуры системы машин .Xj* —{llj I min öi} •

Далее в разделе приведена блок-схема определения значений целевой функции. В связи со стохастичностью условий эксплуатации трелевочного трактора использован метод статистического моделирования. Описаны подпрограммы моделирования природно-производственных условий, нахождения эксплуатационных параметров КГГ и поиска рациональных структур систем машин.

Оптимизационные расчеты проведены для природно-производственных условий предприятия "Светлая", расположенного в северной части Приморского края Wir По условиям внедрения результатов работы рассматривалось применение двухосных скидде-ров североамериканского производства - чокерного трактора и трактора с пачковым захватом. Оптимальные значения УКП не попали на границы областных ограничений. В связи с неизбежными

неточностями при задании исходных данных была произведена оценка чувствительности оптимальных значений к изменению математических ожиданий векторов эксплуатационных условий и найдены интервалы изменения расчетных значений. Часть конструктивных параметров КТТ приведена в табл.

Таблица

Конструктивные параметры Чокерный трактор Трактор с пачко-вым захватом

Грузоподъемность шасси, кН 50,8-57,6 50,8-57,6

Номинальная мощность двигателя, кЬт 110-114 110-114

Диаметр колес, м 1,69-1,71 1,уь-*г,оз

Ширина шин, м 0,61-0,63 0,91-0,94

Масса машины, т 9,0-10,Ь 11,9-13,5

Грузоподъемность машины, кН Ь0,В-Ь7,6 33,1-37,7

База, м '¿,74-г,Ы а,'?4-а,Ы

полея, к 1,86-1,У1 а,16-*,гг

Дррожный просвет, м и, 55 и,63-и,65

ОСНОВНЫЕ ¿ЫаОДЫ И РвЛМНДйЩИ

1. При определении оптимальных значений конструктивных параметров колесного трелевочного трактора для обеспечения его эффективного функционирования в составе систем лесосечных машин целесообразно применение методики, предусматривающей использование в качестве показателя эффективности затрат производства основных лесосечных работ, что позволяет учитывать возможные технологические несоответствия (по грузоподъемности, по сменной производительности) трактора остальным машинам системы.

Остановлено, что для колесного трелевочного трактора с заданным уровнем конструктивной сложности в качестве управляемых в процессе оптимизации параметров достаточно использовать грузоподъемность базовой машины, номинальную мощность двигателя, диаметр колес и ширину шин. Остальные конструктивные параметры задаются в виде регрессионных зависимостей и ограничений.

В связи со стохастичностыо природно-производственных условий эксплуатации колесного трелевочного трактора оптимизацию значений его конструктивных параметров целесообразно вести с использованием метода статистического моделирования по критерию наименьшего среднего результата.

4. На основе статистической обработки технических данных отечественных и зарубежных двухосных трелевочных тракторов с канатно-чокерным оборудованием и пачковым захватом получен ряд регрессионных зависимостей, связывающих значения управляемых конструктивных параметров и массы базовой машины и технологического оборудования, высоты профиля шины, базы и колеи трактора и ряда других геометрических характеристик.

Ь. В связи со значительным влиянием динамических нагрузок от движителя колесного трелевочного трактора на показатели ко-лееобраэования, при разработке математической модели процесса движения трелевочной машины по деформируемой опорной поверхности необходимо учитывать вертикальные колебания трактора. На основе данной математической модели установлены регрессионные зависимости для определения сил сопротивления движению, максимально допустимой по уровню вибронагруженности оператора скорости движения и максимально возможного числа проходов трактора по одному следу.

6. Остановлено, что вертикальная сила, действующая на тракторное колесо со стороны опорной поверхности, зависит не только от параметров движителя и грунта, но и от того, увеличивается ли в данный момент глубина колеи или уменьшается. Вертикальная сила при заглублении колеса может превышать силу пои выглублении колеса в 1,1...1,7 раза, т.к. в последнем случае задняя часть шины в меньшей степени контактирует с грунтом. В связи с этим для определения значений показателей процесса взаимодействия движителя с опорной поверхностью целесообразно разделить колесо плоскостями, перпендикулярными направлению движения, на элементарные участки и для каждого в отдельности определять деформацию грунта и давление в контакте шина-грунт.

7. Остановлено, что дополнительное сопротивление движению двухосного трелевочного трактора, связанное с воздействием неровностей опорной поверхности на показатели процесса колее-

образования, возрастает с увеличением скорости движения и по данным вычислительных экспериментов составляет от 5 до 30% от общего.

8. Условия эксплуатации колесного трелевочного трактора целесообразно представить вероятностной моделью, которую составляют векторы климатических, грунтовых, лесотаксационных и производственных условий. Для моделирования случайных реализаций этих векторов разработана методика, основными этапами которой лвляются:

- определение сезона лесозаготовок;

- вычисление зависящих от времени характеристик законов распределения значений компонент векторов;

- получение случайных реализаций векторов климатических, грунтовых, лесотаксационных и производственных условий при помощи соответствующих генераторов случайных чисел.

9. Поиск рациональных структур систем машин, в которых используется трелевочный трактор, в связи с целочисленностью варьируемых величин рекомендуется проводить методом последовательного анализа с использованием удельных затрат в качестве показателя эффективности.

10. В природно-производственных условиях предприятия "Светлая" рекомендуется использовать двухосные трелевочные тракторы с основными конструктивными параметрами, значения которых приведены в табл. Им соответствуют тракторы класса Tirn6erjac& 380В или John Веете 640 с двигателем Cummins 6BI5.9 или его аналогом, оснащенные шинами 23,Гх 26 (чокерный трактор)

и 35,4 х 32 (трактор с пачковым захватом).

11. Результаты исследований в виде разработанных.рекомендаций и методик приняты к внедрению в учредителе предприятия "Светлая" - ТПО "Тернейлес", а также в Северо-Западном филиале НАТИ и в комитете по лесу Ленинградской области.

Разработанные методики реализованы в виде объектных программных модулей, предназначенных для использования при проектировании новых лесопромышленных тракторов с колесным движителем и оценки эффективности функционирования существующих машин для трелевки леса в конкретных природно-производственных условиях.

Материалы диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Грабовский А.Г. Влияние рейсовой нагрузки на интенсивность буксования колесного трелевочного трактора.- Лесотехн. акад.- Citó., 1992.- б е.- Деп. во ШИПИЭИлеспром 01.06.92,

№ 2847-лб92.

2, Баймлер А.Н., Грабовский А. Г. Моделирование деформации лесных почво-грунтов движителями лесотранспортных машин // Мэжвуз.сб.науч.тр.- СПб.: ЛТА, 1991 г. (в печати).

о. фабовский А. Г. Определение оптимальных структур систем лесосечных машин // Информ.листок Приморского ЦНТИ.- Владивосток, 1992.- № 110-92.- 4 с.

4. Еаймлер А.Н., Грабовский А.Г. Датчик для измерения глубины колеи, образующейся при движении колесного трелевочного трактора // Информ.листок ЛенШТИ.- СПб., 1992.- № 225-92.-4с.

Просим принять участие в работе специализированного совета Д. 063.50.01 или прислать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: 194018, Санкт-Петербург, Институтский пер., Ь, Лесотехническая академия, Ученый совет.

Подписано в печать с оригинал-макета 12.11.92. Оормат 60x90 1/16. Бумага оберточная. Печать офсетная. Кзц. № 42. УЧ.-изд. 1,0. Печ.л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ № 124. С 42. Рецакционно-изцательский отдел ЛТА

Подразделение оперативной полиграфии ЛТА 194018.. Санкт-Петербург, Институтский пер., 3.